Crise mondiale : les niveaux des eaux souterraines baissent de plus en plus rapidement dans le monde entier

Une crise mondiale est en train de se dérouler alors que les pays, y compris les États-Unis, pompent excessivement les eaux souterraines, menaçant la sécurité future de l'eau. La recherche menée par l'ETH Zurich et l'UCSB révèle une nette baisse des niveaux d'eau souterraine exacerbée par l'agriculture, le changement climatique et la croissance démographique. Malgré quelques efforts de récupération réussis, une action mondiale urgente est nécessaire pour aborder cet usage insoutenable et prévenir les impacts environnementaux à long terme. Crédit: SciTechDaily.com

Début novembre, The New York Times a publié en gros titre : "L'Amérique puise ses eaux souterraines comme s'il n'y avait pas de lendemain". Les journalistes de ce média de renommée avaient mené une enquête sur l'état des réserves d'eau souterraine aux États-Unis. Ils en sont arrivés à la conclusion que les États-Unis pompent trop d'eau souterraine.

Mais les États-Unis ne sont pas un cas isolé. "Le reste du monde gaspille également les eaux souterraines comme s'il n'y avait pas de lendemain", déclare Hansjörg Seybold, chercheur principal au Département des sciences des systèmes environnementaux de l'ETH de Zurich. Il est co-auteur d'une étude qui vient d'être publiée dans la revue Nature.

En collaboration avec des chercheurs de l'Université de Californie à Santa Barbara (UCSB), il a confirmé les constatations alarmantes des journalistes. Ce n'est pas seulement en Amérique du Nord que l'on pompe beaucoup trop d'eau souterraine, mais aussi dans d'autres parties du monde où les humains se sont installés.

Dans un effort sans précédent et méticuleux, les chercheurs ont compilé et analysé des données provenant de plus de 170 000 puits de surveillance des eaux souterraines et de 1 700 systèmes hydrogéologiques au cours des 40 dernières années.

Ces données de mesure montrent que ces dernières décennies, les humains ont massivement étendu l'extraction d'eau souterraine dans le monde entier. Le niveau d'eau dans la plupart des aquifères, des couches rocheuses porteuses d'eau souterraine, a chuté de façon drastique presque partout dans le monde depuis 1980. Et depuis 2000, cette diminution des réserves d'eau souterraine s'est accélérée. Les effets sont les plus prononcés dans les aquifères des régions arides du monde, notamment en Californie et dans les Grandes Plaines aux États-Unis, ainsi qu'en Espagne, en Iran et en Australie.

Irrigation alimentée par les eaux souterraines par une pompe électrique dans le sud-ouest du Bangladesh. Crédit: Ahmed Ziaur Rahman

"Nous n'avons pas été surpris de la nette baisse des niveaux d'eau souterraine dans le monde entier, mais nous avons été choqués par la rapidité de cette diminution au cours des deux dernières décennies", déclare Seybold.

Une des raisons citées par Seybold pour la diminution accélérée des niveaux d'eau souterraine dans les régions arides est que les gens utilisent intensivement ces zones pour l'agriculture et pompent trop d'eau souterraine en surface pour irriguer les cultures, par exemple dans la Vallée Centrale de la Californie.

De plus, la population mondiale croît, ce qui signifie qu'il faut produire plus d'aliments, par exemple dans les régions arides de l'Iran. C'est l'un des pays où les réserves d'eau souterraine ont le plus diminué.

Mais le changement climatique aggrave également la crise de l'eau souterraine : certaines zones sont devenues plus sèches et plus chaudes au cours des dernières décennies, ce qui signifie que les cultures agricoles doivent être irriguées de manière plus intensive. Dans les zones où le changement climatique entraîne une diminution des précipitations, les ressources en eau souterraine se rétablissent plus lentement, voire pas du tout.

Les fortes pluies, de plus en plus fréquentes en certains endroits en raison du changement climatique, ne sont pas non plus d'une grande aide. Si l'eau tombe en grande quantité, le sol ne peut souvent pas l'absorber. Au lieu de cela, l'eau s'écoule en surface sans s'infiltrer dans les eaux souterraines. Ce problème est particulièrement aigu dans les endroits où le scellement des sols est élevé, comme les grandes villes.

"L'étude révèle également de bonnes nouvelles", déclare la co-auteur Debra Perrone. "Les aquifères de certaines zones se sont régénérés là où des changements politiques ont eu lieu ou où des sources d'eau alternatives sont disponibles pour une utilisation directe ou pour la recharge de l'aquifère."

Un des exemples positifs est l'aquifère genevois, qui fournit de l'eau potable à environ 700 000 personnes dans le canton de Genève et le département français voisin de Haute-Savoie. Entre 1960 et 1970, son niveau a considérablement baissé car la Suisse et la France pompaient de l'eau de manière non coordonnée. Certains puits se sont même asséchés et ont dû être fermés.

Le monde a un problème : Sur tous les continents habités, les ressources en eau souterraine dont les niveaux ont chuté à divers degrés sont marquées par des zones rouges claires à foncées. Crédit: Scott Jasechko, UCSB

Pour préserver la ressource en eau commune, les politiciens et les autorités des deux pays ont convenu de reconstituer artificiellement l'aquifère avec de l'eau de la rivière Arve. L'objectif était d'abord de stabiliser le niveau d'eau souterraine puis de le relever - et l'intervention a été un succès. "Bien que le niveau d'eau de cet aquifère ne soit peut-être pas revenu à son niveau d'origine, cet exemple montre que les niveaux d'eau souterraine ne doivent pas toujours aller dans une seule direction : vers le bas", conclut Seybold.

The authorities have also had to take action in other countries: In Spain, a large pipeline has been built to carry water from the Pyrenees to central Spain, where it feeds the Los Arenales aquifer. In Arizona, water is diverted from the Colorado River into other bodies of water to replenish the groundwater reservoirs – although this does cause the delta of the Colorado River to dry up at times.

“Such examples are a ray of hope,” says UCSB researcher and lead author Scott Jasechko. Nevertheless, he and his colleagues are urgently calling for more measures to combat the depletion of groundwater supplies. “Once heavily depleted, aquifers in semi-​deserts and deserts may require hundreds of years to recover because there’s simply not enough rainfall to swiftly replenish these aquifers,” Jasechko says.

There is an additional danger on the coasts: if the groundwater level falls below a certain level, seawater can invade the aquifer. This salinizes the wells, leaving the water that is pumped up unusable neither for drinking water nor for irrigating fields; trees whose roots reach into the flow of groundwater die. On the east coast of the US, there are already extensive ghost forests with not a single living tree.

“That’s why we can’t put the problem on the back burner,” Seybold says. “The world must take urgent action.”