Urgence en Californie : le pompage des eaux souterraines provoque un affaissement rapide aux conséquences majeures !

Une étude publiée le 19 novembre dans Communications Earth and Environment révèle que le sol dans la vallée de San Joaquin, en Californie, s'est enfoncé à un rythme record au cours des deux dernières décennies, à mesure que l'extraction des eaux souterraines a dépassé leur recharge naturelle.

Les chercheurs ont découvert que le taux moyen d'affaissement dans l'ensemble de la vallée a atteint près de 25,4 mm par an entre 2006 et 2022.

Affaissement record ces dernières années : impacts

Les chercheurs et les gestionnaires des ressources en eau savaient qu'un affaissement, techniquement appelé "subsidence", s'était produit au cours des 20 dernières années, mais son véritable impact n'avait pas été pleinement compris, car la subsidence totale n'avait pas été quantifiée.

Cela était en partie dû à un manque de données. Les systèmes de radar satellitaire, qui fournissent les mesures les plus précises des changements d'élévation, n'ont pas surveillé de manière cohérente la vallée de San Joaquin entre 2011 et 2015. Les chercheurs de Stanford ont maintenant estimé l'ampleur de l'affaissement de la terre pendant ces quatre années.

"Notre étude est la première tentative de quantifier réellement l'ampleur de la subsidence à l'échelle de la vallée au cours des deux dernières décennies", a déclaré Rosemary Knight, auteure principale de l'étude et professeure de géophysique à l'École de durabilité Doerr de Stanford. "Avec ces résultats, nous pouvons examiner le panorama général pour atténuer cet affaissement sans précédent."

La nouvelle étude offre des idées sur la façon de stopper la subsidence grâce à une recharge stratégique des eaux régionales et à d'autres approches de gestion.

La diminution rapide et inégale de l'altitude du terrain a contraint à des réparations de plusieurs milliards de dollars sur les canaux et aqueducs qui transportent une eau essentielle à travers la vallée de San Joaquin jusqu'aux grandes villes du sud de la Californie. En endommageant les puits et les canaux locaux, cet affaissement aggrave également les problèmes d'approvisionnement en eau dans l'une des régions agricoles les plus productives au monde.

"Le coût des réparations d'infrastructures majeures, comme le canal Friant-Kern et l'aqueduc de Californie, est exceptionnellement élevé", a déclaré Matthew Lees, auteur principal de l'étude, docteur et chercheur associé à l'Université de Manchester, qui a travaillé sur cette recherche pendant son doctorat en géophysique à Stanford.

"Mais l'affaissement des terres a d'autres impacts. Dans quelle mesure cet affaissement a-t-il aggravé les inondations de l'année dernière ? Combien les agriculteurs dépensent-ils pour niveler leurs terres ? De nombreux coûts associés à l'affaissement sont encore mal connus."

L'histoire se répète

L'affaissement se produit lorsque l'eau est retirée des réservoirs naturels appelés aquifères, où elle est stockée dans des sédiments souterrains comprenant du sable, du gravier et de l'argile. Comme une éponge, ces sédiments sont remplis de pores. Lorsque ces espaces se vident, les sédiments se compactent (parfois de manière permanente, altérant leur capacité future à transporter l'eau) et provoquent une baisse du niveau du sol.

Dans la vallée de San Joaquin, qui s'étend de l'est de la baie de San Francisco jusqu'aux montagnes au nord de Los Angeles, l'essor de l'agriculture et la croissance démographique ont entraîné un pompage agressif des eaux souterraines entre 1925 et 1970.

Le résultat : plus de 10 359,95 kilomètres carrés (une superficie équivalente à la moitié de celle du New Jersey) se sont affaissés de plus de 30 centimètres, atteignant jusqu'à 9 mètres à certains endroits. Ce profond changement du paysage a été décrit dans un rapport gouvernemental de 1999 comme "l'une des plus grandes altérations de la surface terrestre attribuées à l'humanité".

Le problème a diminué dans les années 1970, après l'installation de nouveaux aqueducs, mais il a refait surface au début des années 2000, en raison d'une série de sécheresses, d'une intensification du pompage des eaux souterraines, de changements dans l'utilisation des terres et d'une réduction des approvisionnements en eau des rivières du nord de la Californie.

Référence de l'article :

Lees, M., Knight, R. Quantification of record-breaking subsidence in California’s San Joaquin Valley. Commun Earth Environ 5, 677 (2024). https://doi.org/10.1038/s43247-024-01778-w