Voici comment la crise climatique affecte le cycle de l'eau

2021-07-29
Le cycle de l'eau est le processus continu du mouvement de l'eau sur Terre. L'eau liquide s'évapore en vapeur d'eau, puis se condense en nuages, se transforme finalement en précipitations et retombe sur Terre sous forme de pluie ou de neige. NOAA

Selon l'endroit où vous vivez actuellement dans le monde, vous pourriez subir de fortes pluies ou une sécheresse extrême. La fluctuation extrême actuelle des précipitations à travers le monde est due en grande partie au changement climatique .

Cependant, le cycle qui contrôle la pluie - ou le manque de pluie - est le cycle hydrologique , également connu sous le nom de cycle de l'eau. C'est le cycle responsable du mouvement continu de l'eau à travers ses états de liquide, solide et vapeur, du ciel à la surface de la Terre et même au sous-sol.

Donc, si l'eau suit un cycle continu et bien régulé, alors pourquoi voyons-nous encore des événements météorologiques extrêmes impliquant trop ou pas assez d'eau, et comment le changement climatique interagit-il avec le cycle de l'eau ?

Qu'est-ce que le cycle de l'eau ?

Comme mentionné, le cycle de l' eau est la façon dont toute l'eau de la Terre se déplace à travers ses divers états de liquide, solide et gaz. Il est entraîné par le soleil et, comme il s'agit d'une phase continue, il n'y a pas de point de départ ni de fin, mais pour les besoins de cet article, nous commencerons à l'état liquide.

Le soleil chauffe les plans d'eau, tels que les océans et les lacs (liquide), qui évapore une partie de l'eau et la transforme en vapeur dans l'air. Outre les plans d'eau, la vapeur (gaz) provient également de l'eau que les plantes transpirent et s'évapore ensuite. Ceci est également connu sous le nom d'évapotranspiration.

La vapeur provient également de la glace et de la neige (solide), qui peuvent se sublimer, ce qui signifie qu'elle peut passer d'un état solide directement en vapeur. Les courants d'air ascendants transportent ensuite toute cette vapeur dans l'atmosphère, où elle se condense en nuages ​​dans l'air plus frais.

Au fur et à mesure que ces nuages ​​se déplacent autour de la Terre par les courants d'air, ils entrent en collision et se développent, et certains finissent par tomber du ciel sous forme de précipitations, par exemple sous forme de pluie ou de neige. L'eau qui tombe sous forme de pluie tombe directement dans les plans d'eau ou frappe le sol et s'écoule sous forme de ruissellement de surface dans les plans d'eau. Une partie de l'eau s'infiltre également dans le sol et reconstitue les aquifères, qui stockent de l'eau douce à laquelle les humains peuvent accéder pour boire, entre autres.

Les précipitations qui tombent sous forme de neige fondent immédiatement, sont stockées sous forme de manteau neigeux qui fond au printemps ou, dans les climats particulièrement froids, peuvent persister sous forme de glaciers et de calottes glaciaires. Cette eau peut être stockée pendant des millénaires.

Toute eau qui tombe sur Terre - sous forme liquide ou solide - finira par être, immédiatement ou des siècles plus tard, réabsorbée dans l'atmosphère, poursuivant ainsi le processus du cycle de l'eau à perpétuité.

La quasi-totalité de l'eau sur Terre se trouve dans les océans sous forme d'eau salée.

Où se trouve la majeure partie de l'eau de la Terre ?

La grande majorité de l'eau de la Terre - 96,5 pour cent - est de l'eau salée trouvée dans les océans, plus un petit pourcentage, 0,9 pour cent, de l'eau salée trouvée ailleurs. Les 2,5% restants sont de l'eau douce. Cependant, la majorité de cette eau douce - 68,7 pour cent - est gelée dans les glaciers et les calottes glaciaires. Selon le US Geological Survey, 30 pour cent supplémentaires de l'eau douce sont souterraines et seulement 1,2 pour cent sont de surface ou d'un autre type d'eau douce.

Sur ces 1,2 pour cent, 69 pour cent de l'eau douce sont emprisonnés dans la glace souterraine et le pergélisol, et les 31 pour cent restants constituent les lacs, les rivières et les marécages. Ce que tous ces pourcentages signifient, c'est qu'une infime quantité ( 0,007 pour cent !) de toute l'eau sur Terre est de l'eau douce facilement disponible que nous pouvons utiliser pour boire, nettoyer et irriguer. Ces chiffres, bien sûr, fluctuent sur le long terme - comme au cours des millénaires - au fur et à mesure que l'eau se déplace à travers le cycle.

Les eaux de crue avaient plus de 2 pieds de profondeur sur la I-96 à Detroit, Michigan, en juin après des pluies torrentielles, forçant les automobilistes à abandonner leurs voitures. Des crues soudaines comme celle-ci pourraient devenir plus fréquentes à mesure que la température de l'air augmente.

Comment la crise climatique impacte-t-elle le cycle de l'eau ?

Revenons à la question pourquoi certains endroits connaissent-ils trop ou trop peu de pluie ? Kevin Trenberth dit que c'est parce que la température détermine la quantité d'humidité que l'air peut contenir. Trenberth est un scientifique senior distingué au Centre national de recherche atmosphérique à Boulder, Colorado, et un universitaire honoraire au département de physique de l'Université d'Auckland à Auckland, en Nouvelle-Zélande. Rien qu'en 2021, les températures ont grimpé en flèche et ne devraient que continuer, selon une étude publiée dans Nature le 26 juillet .

Décomposons-le : l'atmosphère peut contenir 7 % d'humidité en plus pour 1,8 degré Fahrenheit (1 degré Celsius) de réchauffement, ce qui signifie que la hausse des températures a un impact direct sur le cycle de l'eau, ou sur la quantité d'eau qui s'évapore et la quantité qui est renvoyée à l'eau. Terre et sous quelle forme.

Ainsi, parce que l'atmosphère peut contenir plus d'eau grâce à des températures plus chaudes, les tempêtes ont plus d'humidité et produisent donc des précipitations plus intenses. Les températures de surface des océans plus chaudes, que nous observons également maintenant, alimentent également en humidité les tempêtes et ajoutent des quantités plus extrêmes de précipitations. Tout cela signifie que ces tempêtes augmentent naturellement le risque d'inondations majeures.

D'autre part, le réchauffement de la température de l'air provoque une augmentation de l'évaporation. Cela assèche davantage la surface de la Terre et, de plus en plus, intensifie la durée des sécheresses. De plus, une atmosphère chauffée aspire plus d'humidité du sol, des arbres et des plantes. Cela peut provoquer leur dessèchement et leur flétrissement et augmenter le risque d'incendie de forêt . Lorsque la pluie arrive, une grande partie de l' eau s'écoule parce que le sol est si dur. Ainsi, le sol reste sec et l'eau continue de s'évaporer, ce qui augmente les risques de sécheresse.

Même dans les climats froids, s'il fait trop sec dans l'atmosphère, il ne neigera pas, qui est l'une des principales sources d'eau douce.

"Depuis environ 2000, les avertissements ont été présents pour s'attendre à plus d'extrêmes aux deux extrémités du cycle de l'eau", explique Trenberth, dont le prochain livre " The Changing Flow of Energy Through the Climate System " se penche sur cette question.

« Des pluies plus abondantes augmentent le risque d'inondation et là où il ne pleut pas, les choses sèchent plus vite et augmentent l'intensité de la sécheresse et le risque de canicule et d'incendie de forêt. La gestion de l'eau est donc extrêmement importante : économiser l'eau lorsqu'il y a un excès pour le fois où il y a un déficit."

Par gestion de l'eau, Trenberth fait référence aux barrages, réservoirs et bassins de rétention. Il mentionne également l'importance de l'irrigation mais prend soin de noter que cela ne peut se faire au détriment de l'épuisement des aquifères.

"Il est vital de trouver comment reconstituer les aquifères profonds en période d'excès", dit-il. Pour ce faire, la conservation de l'eau est essentielle. "Il s'agit de laisser l'eau s'asseoir et s'infiltrer dans les sols et les crevasses, et de ne pas la précipiter dans les canaux et de l'envoyer en mer."

Le cycle de l'eau est également affecté par des températures élevées, qui font des ravages dans les zones provoquant des conditions de sécheresse extrême. Cette vue aérienne montre les faibles niveaux d'eau du lac Oroville en Californie le 22 juillet. Les niveaux d'eau du lac Oroville continuent de baisser à 28 pour cent de leur capacité.

Maintenant c'est effrayant

Les niveaux d'eau du lac Mead et du lac Powell, deux des plus grands réservoirs des États-Unis, sont à leur plus bas niveau historique. Les deux barrages font partie du système de barrage du fleuve Colorado qui fournit de l'eau à plus de 40 millions de personnes.

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