Hydroélectricité, production d'électricité à partir de biomasse, énergie éolienne, hydrogène, photovoltaïque, ces termes viennent rapidement à l'esprit lorsqu'on évoque le mix énergétique du futur. Un mix énergétique censé lutter contre le changement climatique en limitant le CO 2 émissions. Cependant, les conséquences à long terme de ces technologies pour l'approvisionnement en eau d'une région sont souvent négligées, résultant du fait, par exemple, que l'eau est nécessaire pour le refroidissement. Dr Martina Flörke, Professeur d'ingénierie, d'hydrologie et de gestion des ressources en eau à la Ruhr-Universität Bochum (RUB), préconise non seulement de regarder le CO 2 émissions, mais aussi en tenant compte d'autres influences environnementales - comment les ressources en eau sont affectées, par exemple. Avec son équipe, elle a utilisé un modèle qui calcule l'offre et la demande d'eau dans le monde. Insister sur, le magazine scientifique de la RUB, a publié un rapport sur son travail.

Prévision de l'approvisionnement en eau jusqu'en 2300

Le modèle, appelé "WaterGAP3, " divise la masse terrestre de la Terre en 2,2 millions de mailles et a donc une résolution géographique de cinq minutes d'arc. A l'équateur, cela se traduit par une taille de cellule de neuf par neuf kilomètres carrés. Pour chaque cellule terrestre, les chercheurs ont introduit des données physiographiques et météorologiques dans le modèle, comme l'occupation du sol, types de sols, précipitations quotidiennes, température et rayonnement solaire. Sur la base de ces données, l'algorithme simule le cycle de l'eau terrestre :combien de précipitations dans chaque cellule s'infiltre dans le sol, s'évapore et dans quelle mesure contribue à la génération de ruissellement et est ensuite disponible sous forme de ruissellement direct et d'eaux souterraines dans les rivières et les aquifères. La simulation permet de remonter à l'époque préindustrielle et de faire des prévisions jusqu'à l'an 2300.

L'équipe a calculé la disponibilité de l'eau dans le monde, ne prenant en compte que les ressources en eau douce renouvelables, c'est-à-dire pas de réserves fossiles d'eaux souterraines profondes. Ils ont ensuite comparé l'approvisionnement en eau avec l'extraction d'eau prévue. À cette fin, ils comprenaient également 48, 000 emplacements d'usines de production d'énergie et leurs prélèvements et consommations d'eau.

Calcul des besoins en eau pour la production d'énergie

Afin de faire une prévision pour l'année 2040, les chercheurs se sont appuyés sur quatre scénarios futurs que Greenpeace et l'Agence internationale de l'énergie avaient élaboré. Présenté en 2014/15, ces scénarios décrivent comment le mix énergétique pourrait évoluer à l'avenir. Un scénario, par exemple, décrit quelles formes d'énergie contribueraient à limiter le réchauffement climatique à deux degrés Celsius et repose fortement sur le photovoltaïque, centrales solaires, production d'électricité à partir de biomasse, éolienne et hydroélectrique.

Les chercheurs ont reproduit ce mix énergétique créé par les quatre scénarios de leur modèle. Dans le processus, ils ont supposé qu'à l'avenir plus d'électricité sera produite en utilisant cette méthode à des endroits qui, par exemple, produisent déjà aujourd'hui de l'énergie grâce au photovoltaïque. "On ne peut pas savoir, bien sûr, sur quels sites plus de centrales photovoltaïques seront construites à l'avenir, donc dans notre modèle on ne peut travailler qu'avec les sites qui existent actuellement, même si c'est certainement un point faible car la production se fera aussi sur d'autres sites à l'avenir, " explique Martina Flörke.

Cependant, cela n'affecte pas les points clés des calculs :un déficit est à prévoir jusqu'à 42 % des emplacements, parce qu'il y aura besoin à l'avenir de plus d'eau qu'il n'en est disponible. "Et cela ne tient même pas compte du fait que la demande en eau dans ces régions pourrait également augmenter pour d'autres raisons, par exemple parce que les champs doivent être irrigués plus fréquemment en raison des effets du changement climatique, " ajoute le chercheur.

La région méditerranéenne doit se préparer à une sécheresse extrême

Des déficits hydriques sont à prévoir principalement dans l'ouest de l'Amérique, au Moyen-Orient et au nord de l'Afrique, dans le sud de l'Europe ainsi que dans certaines localités du sud et de l'est de la Chine et de l'Inde. « Dans la région méditerranéenne en particulier, il est très probable que les épisodes de sécheresse extrême deviendront plus fréquents, " dit Flörke. Par conséquent, certains des lieux actuellement utilisés pour la production d'énergie doivent être fondamentalement remis en cause. "L'analyse du modèle montre clairement qu'il ne serait certainement pas avantageux d'augmenter la production d'énergie sur les sites actuels, " conclut le chercheur de Bochum. De plus, des technologies plus efficaces, des options de stockage de l'eau et de l'énergie ainsi que des alternatives à l'utilisation de l'eau douce, par exemple les eaux usées traitées, sont nécessaires.