Avec les ouragans et les incendies de forêt, il y a un autre important, mais l'effet du changement climatique rarement évoqué :eau toxique et affaissement des terres aggravés par la sécheresse des nappes phréatiques.

L'eau de la neige et de la pluie s'infiltre profondément dans le sol entre les couches de sol et s'accumule dans des baignoires souterraines en forme d'éponge, appelés aquifères. Les agriculteurs dépendent fortement de ces eaux souterraines pour irriguer leurs cultures lorsqu'ils ne peuvent pas obtenir suffisamment d'eau des sources d'eau de surface.

Environ 85 pour cent des Californiens dépendent également des eaux souterraines pour une partie de leur approvisionnement en eau. À l'échelle mondiale, on estime que deux milliards de personnes en dépendent. Cependant, une utilisation excessive des eaux souterraines combinée à des sécheresses a fait couler la surface des terres, endommager les infrastructures critiques, y compris les routes, immeubles, et les conduites d'égout et d'eau.

Une nouvelle recherche de l'UC Riverside montre que les eaux souterraines prennent en moyenne trois ans pour se remettre de la sécheresse, voire jamais. Dans la plus grande étude du genre, les scientifiques ont découvert que ce temps de récupération ne s'applique qu'aux aquifères qui ne sont pas touchés par l'activité humaine, et le temps de récupération peut être encore plus long dans les régions où le pompage est excessif.

Pour que les niveaux des eaux souterraines se rétablissent après une sécheresse, les nouvelles précipitations nécessitent du temps pour percoler à travers le sol et recharger l'aquifère appauvri. Les chercheurs montrent que ce processus peut prendre plusieurs années de plus dans les zones où les niveaux d'eau souterraine sont plus profonds.

« Si les gens pompent les eaux souterraines sans les laisser se recharger au préalable, les niveaux des nappes phréatiques continuent de baisser, le coût du pompage augmente, et la terre s'enfonce, " a expliqué Hoori Ajami, Hydrologue des eaux souterraines de l'UCR et co-auteur de l'étude et chercheur principal sur ce projet.

Publié dans le Journal d'hydrologie, la nouvelle étude est la première à examiner la réponse des eaux souterraines aux sécheresses à l'échelle continentale. Les enquêtes précédentes sur la sécheresse des eaux souterraines se sont principalement appuyées sur des simulations de modèles et ont couvert de plus petites zones. Cette étude s'est appuyée sur 30 ans de mesures quotidiennes de 600 puits à travers le pays.

En moyenne, les chercheurs ont déterminé qu'il faut environ deux ans pour que la sécheresse des eaux de pluie se transforme en sécheresse des eaux souterraines, bien que dans certains cas, cela prenne jusqu'à 15 ans. En raison du long temps de latence, les effets ne sont pas ressentis ou visibles immédiatement. Cependant, ils peuvent être sévères.

La sécheresse des nappes phréatiques combinée au pompage peut provoquer une abaissement inégal de la surface du sol appelé affaissement. "C'est un problème connu dans le Central Vaalley en Californie, exacerbée par les facteurs climatiques et les pompages d'eau excessifs, " a déclaré Ajami. " L'affaissement cause des dommages irréversibles aux infrastructures, bâtiments et routes."

À mesure que le sol se déplace et que le niveau de l'eau baisse, contaminants dans le sol, comme l'arsenic, peut mobiliser et empoisonner l'eau. Dans les zones côtières, les aquifères épuisés par la sécheresse et le pompage peuvent se remplir d'eau de mer salée, rendant les eaux souterraines inutilisables pour la consommation ou l'agriculture.

"Vous commencez par un problème de quantité d'eau, et vous vous retrouvez avec un problème de qualité de l'eau, " a déclaré Ajami.

"Un pompage excessif fait baisser le niveau de la nappe phréatique, créer une spirale descendante dans laquelle la restauration de l'aquifère devient de plus en plus difficile, " a ajouté le co-auteur de l'étude Adam Schreiner-McGraw.

Pour réduire les dommages causés par les sécheresses prolongées qui sont inévitables alors que la planète continue de se réchauffer, les chercheurs ont plusieurs recommandations. La plupart des modèles climatiques montrent que les pluies deviennent plus intenses. Le stockage des eaux de pluie pourrait recharger les aquifères, accélérer le processus de récupération.

Les chercheurs suggèrent également que les agriculteurs améliorent l'efficacité de l'irrigation et remplacent les plantes vivaces comme les amandiers, pistaches, et noix à annuelles, des cultures moins gourmandes en eau dans les zones où l'épuisement des eaux souterraines est important.

"Nous devons améliorer nos projections climatiques pour inclure les eaux souterraines, afin que nous puissions mieux évaluer ce que nous avons et comment le protéger, " Ajami a déclaré. "Il existe des moyens de mieux gérer ce que nous avons."