Une équipe internationale de scientifiques, utilisant des observations de satellites allemands de la NASA, a découvert des preuves montrant que la quantité totale d'eau douce sur Terre a chuté brusquement à partir de mai 2014 et est restée faible depuis. Dans un article publié dans Surveys in Geophysics, les chercheurs ont suggéré que ce changement pourrait indiquer que les continents de la Terre sont entrés dans une phase de sécheresse persistante.
De 2015 à 2023, des mesures par satellite ont montré que la quantité moyenne d’eau douce stockée sur terre – qui comprend l’eau de surface liquide comme les lacs et les rivières, ainsi que l’eau des aquifères souterrains – était inférieure de 1 200 km³ aux niveaux moyens de 2002 à 2014, a déclaré Matthew Rodell, l’un des auteurs de l’étude et hydrologue au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland. « C’est deux fois et demie le volume du lac Érié perdu ».
En période de sécheresse, parallèlement à l’expansion moderne de l’agriculture irriguée, les exploitations agricoles et les villes doivent davantage s’appuyer sur les eaux souterraines, ce qui peut conduire à un cycle de diminution des réserves en eau souterraine : les réserves d’eau douce s’épuisent, la pluie et la neige ne parviennent pas à les reconstituer, et davantage d’eau souterraine est pompée. La réduction de l’eau disponible met à rude épreuve les agriculteurs et les communautés, ce qui peut conduire à la famine, aux conflits, à la pauvreté et à un risque accru de maladie lorsque les populations se tournent vers des sources d’eau contaminées, selon un rapport de l’ONU sur le stress hydrique publié en 2024.
L'équipe de chercheurs a identifié cette diminution brutale et globale des réserves d'eau douce à l'aide d'observations des satellites GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment), exploités par le Centre aérospatial allemand, le Centre de recherche allemand pour les géosciences et la NASA. Les satellites GRACE mesurent les fluctuations de la gravité terrestre à des échelles mensuelles qui révèlent des changements dans la masse d'eau sur et sous le sol. Les premiers satellites GRACE ont volé de mars 2002 à octobre 2017. Les satellites successeurs GRACE–Follow On (GRACE–FO) ont été lancés en mai 2018.
Les blocs de couleur sur une carte de la Terre indiquent les endroits où les niveaux d'eau douce ont atteint leur niveau minimum au cours des 22 dernières années. Les blocs plus foncés indiquent les pertes d'eau les plus récentes.
Cette carte montre les années où le stockage de l'eau terrestre a atteint un minimum de 22 ans (c'est-à-dire lorsque la terre était la plus sèche) à chaque endroit, sur la base des données des satellites GRACE et GRACE/FO. Une partie significativement importante de la surface terrestre mondiale a atteint ce minimum au cours des neuf années depuis 2015, qui se trouvent être les neuf années les plus chaudes de l'histoire moderne des relevés de température.
Le déclin des ressources en eau douce à l’échelle mondiale, signalé par l’étude, a commencé par une sécheresse massive dans le nord et le centre du Brésil, suivie de peu par une série de sécheresses majeures en Australasie, en Amérique du Sud, en Amérique du Nord, en Europe et en Afrique. Le réchauffement des températures océaniques dans le Pacifique tropical de fin 2014 à 2016, culminant avec l’un des événements El Niño les plus importants depuis 1950, a entraîné des changements dans les courants-jets atmosphériques qui ont modifié les conditions météorologiques et les précipitations dans le monde entier. Cependant, même après la fin d’El Niño, les réserves mondiales d’eau douce n’ont pas réussi à se rétablir. En fait, Rodell et son équipe rapportent que 13 des 30 sécheresses les plus intenses observées par GRACE se sont produites depuis janvier 2015. Rodell et ses collègues soupçonnent que le réchauffement climatique pourrait contribuer à l’épuisement durable des ressources en eau douce.
Le réchauffement climatique entraîne une augmentation de la quantité de vapeur d'eau dans l'atmosphère, ce qui entraîne des précipitations plus extrêmes, a déclaré Michael Bosilovich, météorologue à la NASA Goddard. Même si les niveaux annuels totaux de pluie et de neige ne changent pas de manière spectaculaire, les longues périodes entre les épisodes de précipitations intenses permettent au sol de sécher et de devenir plus compact. Cela diminue la quantité d'eau que le sol peut absorber lorsqu'il pleut.
« Le problème, lorsque les précipitations sont extrêmes, c’est que l’eau finit par ruisseler », au lieu de s’infiltrer et de reconstituer les réserves d’eau souterraine, explique M. Bosilovich. À l’échelle mondiale, les niveaux d’eau douce sont restés constamment bas depuis le phénomène El Niño de 2014-2016, tandis que davantage d’eau reste emprisonnée dans l’atmosphère sous forme de vapeur d’eau. « Le réchauffement des températures augmente à la fois l’évaporation de l’eau de la surface vers l’atmosphère et la capacité de rétention d’eau de l’atmosphère, ce qui accroît la fréquence et l’intensité des sécheresses », a-t-il noté.
Bien qu’il y ait des raisons de penser que la chute brutale des réserves d’eau douce est en grande partie due au réchauffement climatique, il peut être difficile d’établir un lien définitif entre les deux, a déclaré Susanna Werth, hydrologue et scientifique en télédétection à Virginia Tech, qui n’était pas affiliée à l’étude. « Les prévisions climatiques comportent des incertitudes », a déclaré Werth. « Les mesures et les modèles comportent toujours des erreurs ».
Il reste à voir si les réserves mondiales d’eau douce vont retrouver leurs niveaux d’avant 2015, rester stables ou reprendre leur déclin. Étant donné que les neuf années les plus chaudes de l’histoire moderne des températures ont coïncidé avec le déclin brutal des réserves d’eau douce, Rodell a déclaré : « Nous ne pensons pas qu’il s’agisse d’une coïncidence, et cela pourrait être un signe avant-coureur de ce qui est à venir ».
Par James R. Riordon,
Équipe d’actualités sur les sciences de la Terre de la NASA
