The future fate of groundwater-dependent wetlands globally driven by groundwater dynamics and land cover change
Cette étude prévoit que les zones humides mondiales dépendantes des eaux souterraines déclineront d'ici le milieu du siècle dans tous les scénarios de climat et d'utilisation des terres, l'ampleur et les principaux moteurs de cette perte (dynamique des eaux souterraines par rapport à la conversion des terres) variant considérablement selon les différents parcours socioéconomiques.
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Les zones humides figurent parmi les écosystèmes les plus vitaux de la Terre, agissant comme les éponges de la nature qui filtrent l'eau, stockent le carbone et abritent d'innombrables espèces. Bien que beaucoup de gens considèrent les zones humides comme des lieux définis par l'eau de surface — marécages, marais et plaines d'inondation visibles à l'œil nu — une partie importante de ces écosystèmes repose sur quelque chose de caché : l'eau souterraine. Ce sont des zones humides dépendantes des eaux souterraines, des zones où le sol reste saturé parce que la nappe phréatique, la couche d'eau souterraine, se situe juste sous la surface. Si ce niveau d'eau souterraine descend trop bas, la zone humide s'assèche, même si la pluie au-dessus semble normale. Alors que la planète se réchauffe et que la demande humaine en eau augmente, les scientifiques s'inquiètent de plus en plus de la manière dont ces réserves d'eau invisibles vont changer et de ce que cela signifie pour les zones humides qui en dépendent.
Une nouvelle étude dirigée par des chercheurs de l'Université d'Utrecht et de l'Université de Radboud aux Pays-Bas porte un regard exhaustif sur l'avenir de ces zones humides cachées. Utilisant un modèle informatique sophistiqué qui simule le mouvement des eaux souterraines à l'échelle mondiale, l'équipe a projeté la manière dont ces écosystèmes se comporteront de la fin du XXe siècle jusqu'au milieu de ce siècle. Ils ont lancé leurs simulations selon trois scénarios futurs différents, chacun représentant une voie distincte que l'humanité pourrait emprunter concernant le développement économique, la croissance démographique et les émissions de gaz à effet de serre. L'objectif n'était pas seulement de voir si les zones humides disparaîtraient, mais de comprendre exactement pourquoi : est-ce parce que le climat modifie le cycle de l'eau, ou est-ce parce que les humains convertissent les terres humides en fermes et en villes ?
Les chercheurs ont commencé par établir une base de référence, estimant qu'entre 2005 et 2014, le monde contenait environ 3,43 millions de kilomètres carrés de zones humides dépendantes des eaux souterraines. Cette vaste zone est répartie dans toutes les grandes régions de la planète. Lorsqu'ils ont regardé vers l'avenir pour la période entre 2041 et 2050, les simulations ont montré une tendance constante : selon les trois scénarios futurs, la superficie totale mondiale de ces zones humides devrait rétrécir. Le déclin n'est pas uniforme, cependant, et les raisons de cette perte varient selon la voie choisie par l'humanité. Dans le scénario où le monde devient fragmenté, avec une forte compétition entre les régions et une expansion agricole étendue, la perte de zones humides est la plus sévère. Dans ce futur spécifique, la conversion des terres naturelles en terres agricoles et en zones urbaines est le principal moteur de la disparition des zones humides, représentant la plus grande part du déclin.
Pourtant, l'histoire change lorsqu'on examine d'autres futurs. Dans les scénarios représentant soit un monde durable à faibles émissions, soit un monde à hautes émissions piloté par les combustibles fossiles, le principal coupable de la perte de zones humides s'éloigne de la conversion des terres pour se concentrer sur l'eau elle-même. Dans ces cas, les changements dans la dynamique des eaux souterraines — tels que les modifications des régimes de précipitations, l'augmentation de l'évaporation et le pompage de l'eau pour l'irrigation — deviennent la force dominante poussant les zones humides à s'assécher. Cette conclusion est cruciale car elle suggère que même si nous arrêtons de convertir les terres humides en villes ou en fermes, les zones humides pourraient tout de même disparaître si les niveaux d'eau souterraine descendent trop bas. Inversement, les simulations ont également montré que dans certaines régions, particulièrement dans les hautes latitudes septentrionales et certaines parties de l'Afrique, la montée des nappes phréatiques pourrait en réalité créer de nouvelles zones humides. Cependant, les chercheurs avertissent que ces gains potentiels sont souvent compensés par des pertes ailleurs, et que la création de nouvelles zones humides dépend fortement des décisions locales de gestion des terres qui ne sont pas pleinement capturées par les modèles mondiaux.
L'étude a également souligné que l'impact n'est pas ressenti de manière égale à travers le globe. Le domaine néotropical, qui comprend une grande partie de l'Amérique du Sud, fait face aux pertes absolues les plus importantes dans tous les scénarios. Ici, la combinaison du changement des niveaux d'eau souterraine et de l'expansion de l'agriculture crée une double menace. En revanche, le domaine indo-malais présente une différence marquée selon la voie future empruntée ; sous un scénario, les zones humides rétrécissent en raison de l'expansion agricole, tandis que sous un autre, elles s'étendent en fait parce que l'agriculture devient plus efficace et nécessite moins de terres. Cela suggère que les choix que font les sociétés concernant la manière dont elles produisent de la nourriture et gèrent leurs économies peuvent être aussi importants que le niveau des émissions de carbone pour déterminer le sort de ces écosystèmes.
En fin de compte, la recherche indique que la protection de ces écosystèmes vitaux nécessitera une approche duale. Dans les régions où la conversion des terres est la principale menace, une conservation stricte des zones humides reste essentielle. Mais dans de nombreuses autres parties du monde, où la nappe phréatique est elle-même le lien fragile, la gestion de l'utilisation des eaux souterraines devient tout aussi critique que la protection de la surface des terres. L'étude conclut qu'une stratégie réussie pour l'avenir doit intégrer la gestion des eaux souterraines à la planification de l'utilisation des terres. Nous ne pouvons pas simplement sauver les zones humides en les clôturant ; nous devons également nous assurer que l'eau invisible située en dessous d'elles reste disponible, en reconnaissant que la santé de ces écosystèmes dépend d'un équilibre entre ce qui se passe dans le sol et ce qui se passe dans les champs et les villes au-dessus.
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