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Diminution irréversible du stockage d’eau douce dans certaines parties de l’Asie d’ici 2060


L’étude la plus complète à ce jour sur le stockage de l’eau dans le plateau tibétain prévoit des pertes dramatiques de stockage d’eau douce dans certaines parties de l’Asie d’ici le milieu du siècle dans le cadre d’un scénario de politique climatique modeste.

Le plateau tibétain, connu comme le « château d’eau » de l’Asie, fournit de l’eau douce à près de 2 milliards de personnes qui vivent en aval. De nouvelles recherches menées par des scientifiques de Penn State, de l’Université Tsinghua et de l’Université du Texas à Austin prévoient que le changement climatique, dans le cadre d’un scénario de politique climatique faible, entraînera une baisse irréversible du stockage d’eau douce dans la région, constituant une menace sérieuse pour l’approvisionnement en eau pour l’Asie centrale, l’Afghanistan, l’Inde du Nord, le Cachemire et le Pakistan vers le milieu du siècle.

« Le pronostic n’est pas bon », a déclaré Michael Mann, éminent professeur de sciences atmosphériques à Penn State. « Dans un scénario de « business as usual », où nous ne parvenons pas à réduire de manière significative la consommation de combustibles fossiles dans les décennies à venir, nous pouvons nous attendre à une perte substantielle – c’est-à-dire près de 100 % – de la disponibilité de l’eau dans les régions en aval du plateau tibétain. J’ai été surpris de l’ampleur de la baisse prévue, même dans un scénario de politique climatique modeste.

Selon les chercheurs, malgré son importance, les impacts du changement climatique sur le stockage de l’eau terrestre passé et futur (TWS) – qui comprend toutes les eaux de surface et souterraines – dans le plateau tibétain ont été largement sous-explorés.

« Le plateau tibétain fournit une part substantielle de la demande en eau de près de 2 milliards de personnes », a déclaré Di Long, professeur agrégé d’ingénierie hydrologique à l’Université Tsinghua. « Le stockage de l’eau terrestre dans cette région est crucial pour déterminer la disponibilité de l’eau, et il est très sensible au changement climatique. »

Mann a ajouté qu’il manquait une référence solide pour les changements de TWS qui se sont déjà produits dans le plateau tibétain. En outre, a-t-il dit, l’absence de projections futures fiables de TWS limite toute orientation sur l’élaboration des politiques, malgré le fait que le plateau tibétain a longtemps été considéré comme un point chaud du changement climatique.

Pour combler ces lacunes dans les connaissances, l’équipe a utilisé des mesures «descendantes» – ou basées sur des satellites – et «ascendantes» – ou basées sur le sol – de la masse d’eau dans les glaciers, les lacs et les sources souterraines, combinées à la machine- des techniques d’apprentissage pour fournir une référence des changements observés dans les TWS au cours des deux dernières décennies (2002 à 2020) et des projections au cours des quatre prochaines décennies (2021 à 2060).

Mann a expliqué que les progrès des missions satellitaires Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) ont fourni des opportunités sans précédent pour quantifier les changements TWS à grande échelle. Pourtant, les études précédentes n’ont pas exploré la sensibilité des solutions GRACE à l’aide de sources de données indépendantes basées sur le terrain, ce qui a conduit à un manque de consensus concernant les changements de TWS dans la région.

« Par rapport aux études précédentes, établir une cohérence entre les approches descendantes et ascendantes est ce qui nous donne confiance dans cette étude que nous pouvons mesurer avec précision les déclins de TWS qui se sont déjà produits dans cette région critique », a-t-il déclaré.

Ensuite, les chercheurs ont utilisé une nouvelle technique d’apprentissage automatique basée sur un réseau neuronal pour relier ces changements observés dans le stockage total de l’eau à des variables climatiques clés, notamment la température de l’air, les précipitations, l’humidité, la couverture nuageuse et la lumière solaire entrante. Une fois qu’ils ont « entraîné » ce modèle de réseau neuronal artificiel, ils ont pu étudier l’impact probable des futurs changements climatiques prévus sur le stockage de l’eau dans cette région.

Parmi leurs résultats, publiés aujourd’hui (15 août) dans la revue Nature Climate Change, l’équipe a découvert que le changement climatique au cours des dernières décennies a conduit à un grave épuisement des TWS (-15,8 gigatonnes/an) dans certaines régions du plateau tibétain et augmentations substantielles du TWS (5,6 gigatonnes / an) dans d’autres, probablement en raison des effets concurrents du retrait des glaciers, de la dégradation des sols gelés de façon saisonnière et de l’expansion des lacs.

Les projections de l’équipe pour le futur TWS dans le cadre d’un scénario d’émissions de carbone modérées – en particulier, le scénario d’émissions SSP2-4.5 de milieu de gamme – suggèrent que l’ensemble du plateau tibétain pourrait subir une perte nette d’environ 230 gigatonnes d’ici le milieu du 21e siècle (2031 à 2060 ) par rapport à une référence du début du XXIe siècle (2002 à 2030).

Plus précisément, les projections de pertes d’eau excédentaires pour le bassin de l’Amu Darya – qui alimente en eau l’Asie centrale et l’Afghanistan – et le bassin de l’Indus – qui alimente en eau le nord de l’Inde, le Cachemire et le Pakistan – indiquent une baisse de 119 % et 79 % de la consommation d’eau. capacité d’approvisionnement, respectivement.

« Notre étude fournit des informations sur les processus hydrologiques affectant les approvisionnements en eau douce de haute montagne qui desservent de grandes populations asiatiques en aval », a déclaré Long. « En examinant les interactions entre le changement climatique et le TWS dans la période historique et future d’ici 2060, cette étude sert de base pour orienter les recherches futures et la gestion par les gouvernements et les institutions de stratégies d’adaptation améliorées. »

En effet, Mann a ajouté : « Des réductions substantielles des émissions de carbone au cours de la prochaine décennie, comme les États-Unis sont maintenant sur le point d’y parvenir grâce à la récente loi sur la réduction de l’inflation, peuvent limiter le réchauffement supplémentaire et les changements climatiques associés à l’effondrement prévu du Tibet. Châteaux d’eau du plateau. Mais même dans le meilleur des cas, de nouvelles pertes sont probablement inévitables, ce qui nécessitera une adaptation substantielle à la diminution des ressources en eau dans cette région du monde vulnérable et très peuplée.

Mann a noté que davantage de sources alternatives d’approvisionnement en eau, y compris des projets intensifiés d’extraction et de transfert d’eau souterraine, pourraient être nécessaires pour faire face à la pénurie d’eau amplifiée à l’avenir.

Parmi les autres auteurs de l’article de l’Université Tsinghua figurent Xueying Li, Xingdong Li, Fuqiang Tian, ​​Zhangli Sun et Guangqian Wang. Bridget Scanlon, chercheur principal à l’Université du Texas à Austin, est également auteur.

La Fondation nationale des sciences naturelles de Chine et le programme d’expédition et de recherche scientifiques du deuxième plateau tibétain ont soutenu cette étude.

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