Les communautés qui dépendent du fleuve Colorado sont confrontées à une crise de l'eau. Lac Mead, le plus grand réservoir de la rivière, est tombé à des niveaux jamais vus depuis sa création par la construction du barrage Hoover il y a environ un siècle. L'Arizona et le Nevada sont confrontés à leurs premières coupures d'eau obligatoires, tandis que l'eau est libérée d'autres réservoirs pour faire fonctionner les centrales hydroélectriques du fleuve Colorado.

Si même le puissant Colorado et ses réservoirs ne sont pas à l'abri de la chaleur et de la sécheresse aggravées par le changement climatique, où l'Occident trouvera-t-il son eau ?

Il y a une réponse cachée :sous terre.

Alors que la hausse des températures et la sécheresse assèchent les rivières et font fondre les glaciers de montagne, les gens sont de plus en plus dépendants de l'eau sous leurs pieds. Les ressources en eaux souterraines fournissent actuellement de l'eau potable à près de la moitié de la population mondiale et environ 40 % de l'eau utilisée pour l'irrigation dans le monde.

Ce que beaucoup de gens ne réalisent pas, c'est à quel point cette eau est vieille et vulnérable.

La plupart de l'eau stockée sous terre est là depuis des décennies, et une grande partie a siégé pendant des centaines, des milliers voire des millions d'années. Les eaux souterraines plus anciennes ont tendance à résider profondément sous terre, où il est moins facilement affecté par les conditions de surface telles que la sécheresse et la pollution.

Alors que les puits moins profonds s'assèchent sous la pression du développement urbain, croissance démographique et changement climatique, les anciennes eaux souterraines deviennent de plus en plus importantes.

Boire les eaux souterraines anciennes

Si vous mordiez dans un morceau de pain de 1, 000 ans, vous remarquerez probablement.

L'eau qui a été souterraine pendant mille ans peut avoir un goût différent, trop. Il lessive les produits chimiques naturels de la roche environnante, changer sa teneur en minéraux. Certains contaminants naturels liés à l'âge des eaux souterraines, comme le lithium qui améliore l'humeur, peuvent avoir des effets positifs. Autres contaminants, comme le fer et le manganèse, peut être gênant.

Les eaux souterraines plus anciennes sont également parfois trop salées pour être consommées sans traitement coûteux. Ce problème peut être pire près des côtes :le pompage excessif crée un espace qui peut attirer l'eau de mer dans les aquifères et contaminer les approvisionnements en eau potable.

Les eaux souterraines anciennes peuvent mettre des milliers d'années à se reconstituer naturellement. Et, comme la Californie l'a vu lors de sa sécheresse de 2011-2017, les espaces de stockage souterrains naturels se compressent au fur et à mesure qu'ils se vident, donc ils ne peuvent pas remplir à leur capacité précédente. Ce compactage provoque à son tour la fissuration du terrain au-dessus, boucle et évier.

Pourtant, aujourd'hui, les gens forent des puits plus profonds dans l'Ouest, car les sécheresses épuisent les eaux de surface et les exploitations agricoles dépendent davantage des eaux souterraines.

Qu'est-ce que cela signifie pour l'eau d'être « vieille » ?

Imaginons une tempête de pluie sur le centre de la Californie 15, il y a 000 ans. Alors que la tempête s'abat sur ce qui est maintenant San Francisco, la plupart des pluies tombent dans l'océan Pacifique, où il finira par s'évaporer dans l'atmosphère. Cependant, un peu de pluie tombe également dans les rivières et les lacs et sur la terre ferme. Alors que cette pluie s'infiltre à travers les couches de sol, il pénètre lentement dans les "voies d'écoulement" des eaux souterraines.

Certains de ces chemins mènent de plus en plus profond, où l'eau s'accumule dans les crevasses du substratum rocheux à des centaines de mètres sous terre. L'eau recueillie dans ces réserves souterraines est en quelque sorte coupée du cycle actif de l'eau, du moins aux échelles de temps pertinentes pour la vie humaine.

Dans la vallée centrale aride de Californie, une grande partie de l'eau ancienne accessible a été pompée hors de la terre, principalement pour l'agriculture. Là où l'échelle de temps de reconstitution naturelle serait de l'ordre du millénaire, les infiltrations agricoles ont partiellement rechargé certains aquifères avec des eaux plus récentes, trop souvent polluées. En réalité, des endroits comme Fresno remplissent maintenant activement les aquifères avec de l'eau propre (comme les eaux usées traitées ou les eaux pluviales) dans un processus connu sous le nom de « recharge gérée des aquifères ».

En 2014, à mi-chemin de leur pire sécheresse dans la mémoire moderne, La Californie est devenue le dernier État occidental à adopter une loi exigeant des plans locaux de durabilité des eaux souterraines. Les eaux souterraines peuvent être résilientes aux vagues de chaleur et au changement climatique, mais si vous utilisez tout, tu as des problèmes.

Une réponse à la demande en eau ? Percez plus profondément. Pourtant, cette réponse n'est pas durable.

D'abord, c'est cher :les grandes entreprises agricoles et les sociétés minières de lithium ont tendance à être le genre d'investisseurs qui peuvent se permettre de forer assez profondément, alors que les petites collectivités rurales ne le peuvent pas.

Seconde, une fois que vous avez pompé des eaux souterraines anciennes, les aquifères ont besoin de temps pour se remplir. Les chemins d'écoulement peuvent être perturbés, étouffer une alimentation en eau naturelle des sources, les zones humides et les rivières. Pendant ce temps, le changement de pression sous terre peut déstabiliser la terre, provoquant l'enfoncement de la terre et même conduisant à des tremblements de terre.

Troisièmement, la contamination :bien que profonde, les eaux souterraines anciennes riches en minéraux sont souvent plus propres et plus sûres à boire que les plus jeunes, eaux souterraines moins profondes, un pompage excessif peut changer cela. Comme les régions à court d'eau dépendent davantage des eaux souterraines profondes, le pompage excessif abaisse la nappe phréatique et attire l'eau moderne polluée qui peut se mélanger avec l'eau plus ancienne. Ce mélange entraîne une détérioration de la qualité de l'eau, conduisant à une demande pour des puits toujours plus profonds.

Lecture de l'histoire du climat dans les eaux souterraines anciennes

Il y a d'autres raisons de se soucier des eaux souterraines anciennes. Comme de vrais fossiles, des « eaux souterraines fossiles » extrêmement anciennes peuvent nous renseigner sur le passé.

Imaginez à nouveau notre tempête de pluie préhistorique : 15, il y a 000 ans, le climat était bien différent d'aujourd'hui. Les produits chimiques qui se sont dissous dans les anciennes eaux souterraines sont détectables aujourd'hui, ouvrant des fenêtres sur un monde passé. Certains produits chimiques dissous agissent comme des horloges, indiquant aux scientifiques l'âge des eaux souterraines. Par exemple, nous savons à quelle vitesse le carbone-14 dissous et le krypton-18 se désintègrent, nous pouvons donc les mesurer pour calculer quand l'eau a interagi pour la dernière fois avec l'air.

Les eaux souterraines plus jeunes qui ont disparu sous terre après les années 1950 ont un effet unique, signature chimique artificielle :niveaux élevés de tritium provenant des essais de bombes atomiques.

D'autres produits chimiques dissous se comportent comme de minuscules thermomètres. Des gaz nobles comme l'argon et le xénon, par exemple, dissoudre plus dans l'eau froide que dans l'eau tiède, le long d'une courbe de température connue avec précision. Une fois l'eau souterraine isolée de l'air, les gaz nobles dissous ne font pas grand-chose. Par conséquent, ils préservent les informations sur les conditions environnementales au moment où l'eau s'est infiltrée pour la première fois dans le sous-sol.

Les concentrations de gaz rares dans les eaux souterraines fossiles ont fourni certaines de nos estimations les plus fiables de la température terrestre au cours de la dernière période glaciaire. De telles découvertes donnent un aperçu des climats modernes, y compris la sensibilité de la température moyenne de la Terre au dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Ces méthodes soutiennent une étude récente qui a révélé un réchauffement de 3,4 degrés Celsius avec chaque doublement du dioxyde de carbone.

Le passé et l'avenir des eaux souterraines

Les gens de certaines régions, comme la Nouvelle-Angleterre, buvaient des eaux souterraines anciennes depuis des années avec peu de risque d'épuiser les réserves utilisables. Des précipitations régulières et des sources d'eau variées, y compris les eaux de surface des lacs, rivières et manteau neigeux - fournissent des alternatives aux eaux souterraines et remplissent également les aquifères avec de l'eau nouvelle. Si les aquifères peuvent répondre à la demande, l'eau peut être utilisée de manière durable.

Dans l'ouest, bien que, plus d'un siècle d'utilisation de l'eau non gérée et exorbitante signifie que certains des endroits les plus dépendants des eaux souterraines - les régions arides vulnérables à la sécheresse - ont dilapidé les anciennes ressources en eau qui existaient autrefois sous terre.

Un précédent célèbre pour ce problème est dans les Grandes Plaines. Là, l'eau ancienne de l'aquifère d'Ogallala fournit de l'eau potable et de l'irrigation à des millions de personnes et de fermes du Dakota du Sud au Texas. Si les gens pompaient cet aquifère à sec, il faudrait des milliers d'années pour se remplir naturellement. C'est un tampon vital contre la sécheresse, pourtant, l'irrigation et l'agriculture intensive en eau font baisser ses niveaux d'eau à des rythmes insoutenables.

Alors que la planète se réchauffe, les eaux souterraines anciennes deviennent de plus en plus importantes - qu'elles s'écoulent du robinet de votre cuisine, irriguer les cultures vivrières, ou offrir des avertissements sur le passé de la Terre qui peuvent nous aider à nous préparer à un avenir incertain.

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