La pénurie d'eau est souvent considérée comme un problème pour les régions en proie à la sécheresse, mais une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'Université Tufts révèle que non seulement les pénuries d'eau localisées peuvent avoir un impact sur l'économie mondiale, mais les changements dans la demande mondiale peuvent avoir des effets d'entraînement positifs et négatifs dans les bassins fluviaux du monde entier.

En plus des ingénieurs de Tufts, l'équipe comprenait des experts du Joint Global Change Research Institute du Pacific Northwest National Laboratory, et l'Université Cornell.

"Nous constatons que la dynamique de la rareté de l'eau est plus compliquée qu'on ne le pense traditionnellement, " a déclaré Flannery Dolan, un étudiant diplômé de l'Université Tufts et auteur principal de l'étude. "La modification de l'approvisionnement en eau due au changement climatique n'est qu'une partie de l'histoire. La pénurie d'eau régionale est également due à des changements dans les demandes mondiales en eau qui sont souvent difficiles à anticiper."

L'étude, "Évaluer l'impact économique de la rareté de l'eau dans un monde en mutation, " a été publié le 26 mars dans Communication Nature , et capture de manière unique les effets interdépendants du commerce mondial, croissance démographique et technologique, changement climatique, et les décisions de gestion des terres sur la pénurie d'eau des bassins hydrographiques régionaux et la capacité économique de s'adapter à cette pénurie.

Les chercheurs ont utilisé un modèle informatique pour simuler des milliers de scénarios qui reflètent un large éventail de climats potentiels, socio-économique, et les conditions hydrologiques (cycles et gestion de l'eau de la Terre) dans 235 grands bassins fluviaux afin de mieux comprendre comment la pénurie d'eau régionale peut avoir des impacts de grande envergure sur l'économie mondiale. Ces effets peuvent inclure la modification des modèles de commerce et de consommation mondiaux dans des secteurs tels que l'agriculture, énergie, transport, et fabrication.

« Nous considérons la pénurie d'eau comme un phénomène mondial connecté et multisectoriel, " a déclaré Jonathan Lamontagne, professeur adjoint de génie civil et environnemental à l'Université Tufts et auteur correspondant de l'étude. "Par conséquent, l'étude révèle des informations intéressantes et parfois inattendues sur la façon dont les conditions locales peuvent avoir des réverbérations à travers le monde."

La recherche a révélé que la dynamique du commerce mondial et les adaptations du marché à la pénurie d'eau régionale peuvent entraîner des résultats économiques positifs ou négatifs dans chaque bassin fluvial régional considéré dans l'étude, en fonction à la fois de l'approvisionnement en eau (pluie, fonte des neiges, et les eaux souterraines), et des facteurs liés à la demande comme la production agricole, la production d'énergie, et usage municipal.

Par exemple, dans le bassin inférieur du fleuve Colorado, les pires résultats économiques découlent de la disponibilité limitée des eaux souterraines et de la forte croissance démographique, mais cette forte croissance démographique peut également s'avérer bénéfique dans certaines conditions hydrologiques. En revanche, les futurs résultats économiques dans le bassin de l'Indus dépendent en grande partie des politiques mondiales d'utilisation des terres qui découragent les émissions de carbone qui peuvent, à son tour, encourager la surexploitation des réserves d'eau souterraine.

« Ce qui se passe ailleurs dans le monde à travers les différences de choix régionaux liés aux transitions énergétiques, comment les terres sont gérées, ainsi que les différentes demandes régionales en eau et les choix adaptatifs, peut façonner les avantages et les inconvénients relatifs des activités économiques intensives en eau d'une région, " a déclaré Patrick Reed, le professeur Joseph C. Ford de génie civil et environnemental à Cornell.

Les restrictions de la disponibilité de l'eau entraînent généralement un impact économique régional négatif, mais la recherche a révélé que certaines régions peuvent connaître un impact économique positif si elles détiennent un avantage sur d'autres bassins hydrographiques et deviennent un exportateur virtuel d'eau. Le bassin de l'Orénoque au Venezuela, par exemple, a généralement un approvisionnement en eau fiable et est souvent dans une position relative qui peut bénéficier lorsque d'autres régions sont en situation de stress, selon les chercheurs.

L'étude a également révélé que de petites différences dans les projections des conditions climatiques futures peuvent entraîner de très grandes différences dans les résultats économiques de la pénurie d'eau.

« Les activités humaines et les réponses du marché peuvent fortement amplifier les effets économiques de la rareté de l'eau, mais les conditions qui conduisent à cette amplification sont très variables d'un bassin à l'autre, " dit Lamontagne.

Un bassin fluvial peut être considéré comme économiquement robuste s'il est capable de s'adapter à la sécheresse avec des sources d'eau alternatives ou d'ajuster l'activité économique pour limiter l'utilisation. Si un bassin est incapable d'adapter ses options d'approvisionnement et si la pénurie d'eau prolongée entraîne un déclin économique persistant, Ensuite, les chercheurs décrivent la perte de capacité d'adaptation du bassin hydrographique comme ayant atteint un « point de basculement économique ».

Par exemple, dans la région de l'Indus en Asie du Sud, l'approvisionnement en eau est soumis à des contraintes en raison de l'utilisation agricole intensive et de l'irrigation entraînant une consommation non durable des eaux souterraines, ce qui le place près du point de basculement.

The conditions that lead to these tipping points are highly variable from basin to basin, depending on a combination of local factors and global conditions. In the Arabian Peninsula, low groundwater availability and pricing of carbon emissions are key factors. In the lower Colorado River basin, a mixture of low groundwater availability, low agricultural productivity, and strong economic demands from the U.S. and Europe lead to tipping points.

"It is noteworthy that the lower Colorado River basin has some of the most uncertain and widely divergent economic outcomes of water scarcity of the basins analyzed in this study, " said Reed. "This implies that assumed differences in regional, national and global human activities as well as the intensity of climate change can dramatically amplify the uncertainty in the basin's outcomes."

As climate change makes the physical and economic effects of water scarcity more challenging for policy makers to understand, the researchers hope their work will provide the basis for similar analyses and draw attention to the importance of expanded data collection to improve modeling and decision making.