Le niveau des nappes phréatiques baisse de plus en plus rapidement dans le monde entier

Une étude mondiale montre que les ressources en eaux souterraines de la planète s'amenuisent : les niveaux diminuent fortement dans le monde entier et le déclin s'est accéléré au cours du 21e siècle. Néanmoins, il y a encore des raisons d'espérer.
L'irrigation des terres agricoles dans les régions arides est l'une des plus grandes consommatrice d'eau souterraine. (Photographie : Adobe Stock)

En bref

  • En utilisant les données de mesure de plus de 170'000 puits de surveillance des eaux souterraines et de 1700 systèmes d'eau souterraine au cours des 40 dernières années, les scientifiques ont montré que les réserves mondiales d'eau souterraine s'amenuisent de plus en plus rapidement.
  • Dans les régions arides du monde, telles que la Californie, la Méditerranée et l'Iran, où l'agriculture pompe l'eau du sol, les réserves d'eau souterraine diminuent particulièrement vite.
  • La diminution des réserves d'eau souterraine s'est accélérée depuis l'an 2000.
  • Toutefois, il existe également de bons exemples de réalimentation et de régénération des aquifères grâce à des mesures politiques et autres appropriées.

Début novembre, le New York Times titrait : «L'Amérique utilise ses eaux souterraines comme s'il n'y avait pas de lendemain». Les journalistes du célèbre média avaient publié une enquête sur l'état des réserves d'eau souterraine aux États-Unis. Ils et elles sont arrivées 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 Zurich. Il est coauteur d'une étude qui vient d'être publiée dans la revue Nature.

Preuves scientifiques de l'épuisement rapide des ressources en eau

En collaboration avec des chercheurs et chercheuses de l'Université de Californie à Santa Barbara (UCSB), il a corroboré les conclusions inquiétantes 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 l'être humain s'est installé.

Dans le cadre d'un travail minutieux sans précédent, les scientifiques ont compilé et analysé les données de plus de 170'000 puits de surveillance des eaux souterraines et de 1700 systèmes d'eau souterraine au cours des 40 dernières années.

Ces données de mesure montrent qu'au cours des dernières décennies, l'être humain a massivement étendu l'extraction des eaux souterraines dans le monde entier. Le niveau de l'eau dans la plupart des couches rocheuses contenant des eaux souterraines, appelées aquifères, a chuté de manière drastique presque partout dans le monde depuis 1980. Et depuis 2000, ce déclin des réserves d'eau souterraine s'est accéléré. Les effets sont les plus prononcés dans les aquifères des régions arides du monde, notamment en Californie et dans les Hautes Plaines aux États-Unis, ainsi qu'en Espagne, en Iran et en Australie.

«Nous n'avons pas été surpris par la chute brutale des niveaux des eaux souterraines dans le monde entier, mais nous avons été choqués par l'accélération du rythme au cours des deux dernières décennies», explique Hansjörg Seybold.

L'une des raisons invoquées par le chercheur pour expliquer la baisse accélérée du niveau des eaux souterraines dans les régions arides est que les populations utilisent ces zones de manière intensive pour l'agriculture et pompent (trop) d'eau souterraine vers la surface pour irriguer les cultures, par exemple dans la vallée centrale de la Californie.

Les cultures vivrières et le changement climatique exacerbent le problème

De plus, la population mondiale augmente, ce qui signifie qu'il faut produire plus de nourriture, 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 exacerbe également la crise des eaux souterraines : certaines régions sont devenues plus sèches et plus chaudes au cours des dernières décennies, ce qui signifie que les cultures agricoles doivent être irriguées plus abondamment. Là où le changement climatique entraîne une baisse des précipitations, les ressources en eaux souterraines se reconstituent plus lentement, voire pas du tout.

Les fortes précipitations, qui sont plus fréquentes dans certains endroits en raison du changement climatique, ne sont pas non plus d'un grand secours. Si l'eau arrive en grandes quantités, le sol ne peut souvent pas l'absorber. Au lieu de cela, l'eau s'écoule en surface sans s'infiltrer dans la nappe phréatique. Ce problème est particulièrement aigu dans les endroits où le sol est fortement imperméabilisé, comme les grandes villes.

La tendance peut être inversée

«L'étude révèle également de bonnes nouvelles», déclare Debra Perrone, coautrice de l'étude. «Dans certaines régions, les aquifères se sont reconstitués là où il y a eu des changements de politique ou là où d'autres sources d'eau sont disponibles pour une utilisation directe ou pour recharger l'aquifère».

L'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 dans le département français voisin de la Haute-Savoie. Entre 1960 et 1970, son niveau a fortement 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.

Afin de préserver cette ressource commune, les responsables politiques et les autorités des deux pays se sont mis d'accord pour réalimenter artificiellement l'aquifère avec l'eau de l'Arve. L'objectif était d'abord de stabiliser le niveau de la nappe phréatique, puis de l'augmenter, et l'intervention a été couronnée de succès. «Même si le niveau de cet aquifère n'a pas retrouvé son niveau d'origine, cet exemple montre que le niveau des eaux souterraines ne doit pas toujours être orienté dans une seule direction : vers le bas», explique Hansjörg Seybold.

D'autres pays réagissent également

Les autorités ont également dû prendre des mesures dans d'autres pays : En Espagne, un grand pipeline a été construit pour acheminer l'eau des Pyrénées vers le centre de l'Espagne, où elle alimente l'aquifère de Los Arenales. En Arizona, l'eau du fleuve Colorado est détournée vers d'autres masses d'eau pour reconstituer les réservoirs d'eau souterraine, ce qui entraîne parfois l'assèchement du delta du fleuve Colorado.

«De tels exemples sont une lueur d'espoir», déclare Scott Jasechko, chercheur à l'UCSB et auteur principal de l'étude. Néanmoins, lui et ses collègues demandent d'urgence des mesures supplémentaires pour lutter contre l'épuisement des réserves d'eau souterraine. «Une fois épuisées, les nappes aquifères des semi-déserts et des déserts peuvent mettre des centaines d'années à se reconstituer, car il n'y a tout simplement pas assez de précipitations pour les réapprovisionner rapidement», explique Scott Jasechko.

Il existe un danger supplémentaire sur les côtes : si le niveau des eaux souterraines tombe en dessous d'un certain seuil, l'eau de mer peut envahir l'aquifère. Cela salinise les puits, rendant l'eau pompée inutilisable, que ce soit pour l'eau potable ou pour l'irrigation des champs ; les arbres dont les racines pénètrent dans le flux d'eau souterraine meurent. Sur la côte est des États-Unis, on trouve déjà de vastes forêts fantômes où il n'y a plus un seul arbre vivant.

«C'est pourquoi nous ne pouvons pas mettre ce problème en veilleuse», déclare Hansjörg Seybold. «Le monde doit agir de toute urgence.»

Qu'est-ce qu'un aquifère ?

Un aquifère est une masse de roche poreuse ou de sédiments, de sable et de gravier qui est saturée d'eau souterraine. L'eau pénètre dans un aquifère lorsque les précipitations (ou l'eau des rivières) s'infiltrent dans le sol ou le lit de gravier. L'eau peut ensuite se déplacer dans l'aquifère et émerger à nouveau par le biais de sources et de puits.

Plus d'informations

Jasechko S, Seybold HJ, Perrone, D. et al. Rapid groundwater declines in many aquifers globally but cases of recovery, Nature, 2024. doi: 10.1038/s41586-023-06879-8

De los Cobos, G. The Genevese transboundary aquifer (Switzerland-France): The secret of 40 years of successful management. Journal of Hydrology: Regional Studies, 2018, doi: 10.1016/j.ejrh.2018.02.003