Une carte montrant le changement total du stockage d'eau en kilomètres cubes pour 14 aquifères majeurs sur 15 ans sur la base de données satellitaires. Une étude menée par l'Université du Texas à Austin a utilisé les données pour examiner comment l'irrigation et le climat ont influencé l'approvisionnement en eau de chaque aquifère. Le stockage total de l'eau comprend les eaux souterraines, les eaux du sol et les eaux de surface. Les couleurs chaudes indiquent les aquifères qui ont perdu de l'eau. Les couleurs froides sont des aquifères qui ont gagné de l'eau. Crédit :Scanlon et al.
Des chercheurs de l'Université du Texas à Austin ont créé un bilan de l'eau à travers les États-Unis, en suivant le stockage total de l'eau dans 14 des principaux aquifères du pays sur 15 ans.
Les résultats ont été publiés dans Lettres de recherche environnementale le 17 août, 2021, avec la recherche examinant l'interaction entre les habitudes d'irrigation et le climat sur l'eau.
L'étude a révélé que l'irrigation peut être gérée plus efficacement dans les régions humides de la moitié est des États-Unis où l'eau de surface est plus facilement disponible, une découverte qui pourrait avoir des implications sur l'endroit où les États-Unis peuvent cultiver de la nourriture, selon les chercheurs. Avec des sécheresses à plus long terme et des inondations intenses intermittentes attendues à l'avenir, en particulier dans l'ouest aride des États-Unis, on s'inquiète de plus en plus de la surexploitation des ressources en eau dans la région, surtout pour l'agriculture irriguée.
« Il est important de comprendre la relation entre l'utilisation humaine de l'eau et les extrêmes climatiques pour développer des pratiques de gestion de l'eau plus durables à l'avenir, " a déclaré Bridget Scanlon, auteure principale de l'étude, chercheur principal au Bureau de géologie économique de l'UT, une unité de recherche de la Jackson School of Geosciences.
L'étude met également en évidence comment les eaux de surface jouent un rôle important dans la reconstitution des eaux souterraines, ces ressources en eau contribuent à atténuer les impacts de l'irrigation.
Par exemple, le pompage des eaux souterraines pour l'irrigation dans l'aquifère de la baie du Mississippi a dépassé celui de la vallée centrale de Californie, l'une des régions agricoles les plus productives du monde. Mais les données satellitaires ont montré que la baie du Mississippi n'a pas connu d'épuisement des eaux souterraines à long terme malgré les niveaux élevés de pompage. Les chercheurs ont attribué cela au pompage des eaux souterraines capturant l'eau du réseau de cours d'eau dense dans la baie humide du Mississippi.
En revanche, dans l'ouest semi-aride des États-Unis où les sécheresses sont beaucoup plus fréquentes, l'irrigation peut amplifier ou atténuer les effets de la sécheresse selon la source d'eau d'irrigation. Par exemple, dans la vallée centrale de Californie, l'irrigation passe principalement des eaux de surface pendant les périodes humides à principalement des eaux souterraines pendant les sécheresses, amplifier les impacts de la sécheresse sur l'épuisement des eaux souterraines. Cela a conduit à l'épuisement des eaux souterraines dans la vallée centrale totalisant environ 30 kilomètres cubes, similaire à la capacité de stockage du lac Mead, le plus grand réservoir d'eau de surface des États-Unis
Un champ dans la vallée centrale de Californie alimenté par irrigation par inondation. Crédit :Flickr/staticantics
Et dans le nord-ouest et le centre-nord des États-Unis, l'irrigation généralisée des eaux de surface a probablement aidé le stockage total d'eau dans ces aquifères à rester stable ou à augmenter légèrement, même si certaines régions ont été confrontées à des conditions de sécheresse similaires à celles de la vallée centrale.
Pour comprendre comment l'eau a changé au fil du temps, les chercheurs ont utilisé les mesures des satellites GRACE de la NASA prises de 2002 à 2017 pour suivre la quantité totale d'eau stockée dans chaque zone aquifère, y compris les eaux souterraines, l'humidité du sol, eaux de surface et neige.
Les chercheurs ont également compilé des données climatiques et des enregistrements d'irrigation pour chaque zone aquifère et les résultats de la modélisation régionale par l'U.S. Geological Survey. Les données climatiques comprenaient des informations sur les précipitations et la sécheresse. Les dossiers d'irrigation comprenaient les volumes d'eau et si l'eau provenait des eaux de surface ou des aquifères.
En comparant le stockage total d'eau au fil du temps aux données climatiques et d'irrigation, les chercheurs ont pu décrire comment l'approvisionnement en eau de chaque zone aquifère changeait et le rôle que les humains ont joué dans l'amplification ou l'atténuation des impacts climatiques sur le stockage de l'eau.
Scott Tinker, le directeur du Bureau de géologie économique, a déclaré que les informations de l'étude sur l'influence humaine offrent des informations essentielles pour la gestion des ressources en eau à l'avenir.
"Alors que nous continuons à étudier les impacts des extrêmes climatiques, il est essentiel de comprendre également les impacts des pratiques de gestion humaine sur l'eau et les autres ressources naturelles, " at-il dit. " Cette étude fait des progrès significatifs vers cette fin. "
