Crise de l'eau en Europe : la situation est plus grave que ce que l'on pensait

Cette année, alors que les fortes températures asséchaient les rivières et les réservoirs partout en Europe, de funestes avertissements du passé ont surgi des profondeurs. « Wenn du mich siehst, dann weine », pouvait-on lire inscrit sur une « pierre de la faim » située sur la rive de l’Elbe en République tchèque : « Si tu me vois, pleure ».

Pourtant, si les conséquences de la sécheresse à la surface semblent dramatiques, une nouvelle analyse des données satellites estimant la disponibilité de l’eau douce en Europe indique que « la situation des eaux souterraines, cachées des yeux de tous, l’est encore plus », d’après l’hydrologue Jay Famiglietti, directeur de l’Institut mondial pour la sécurité de l’eau à l’Université de la Saskatchewan, au Canada.

Famiglietti et ses collaborateurs ont analysé vingt ans de données issues des missions satellites GRACE, fruits d’une collaboration entre les États-Unis et l’Allemagne, et ce afin de déterminer les variations en eau douce des réserves du continent européen. Les satellites jumeaux de la mission GRACE ont mesuré les changements gravitationnels de la Terre pour évaluer le volume des grandes réserves de la planète, telles que l’eau stockée sous terre dans les aquifères, l’eau qui coule à la surface dans les lacs et les rivières, ou encore l’eau sous forme solide dans les inslandsis et les glaciers. Plus il y a d’eau, plus la force gravitationnelle est importante.

Les résultats de ces analyses indiquent un appauvrissement régulier, entre 2002 et 2022, du volume d’eau dans les aquifères, ces roches et strates poreuses situées sous terre qui stockent la majeure partie de l’eau douce non gelée de la planète. Chaque année, la plupart des aquifères du continent (hormis quelques exceptions comme en Scandinavie) perdent plus d’eau qu’ils n’en récupèrent par le biais des précipitations et autres phénomènes, affirme Famiglietti.

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Les chercheurs estiment que l’Europe perd en moyenne près de 84 gigatonnes d’eau par an depuis le début du 21^e siècle. C’est un taux alarmant, selon Famiglietti. Il correspond approximativement à la quantité d’eau contenue dans le lac Ontario, ou à 5 fois le débit annuel moyen du fleuve Colorado dans le Grand Canyon. Une telle ampleur (1 gigatonne correspond à 1 milliard de tonnes d’eau) nous est presque impossible à appréhender. C’est pourtant bel et bien à cette échelle qu’agit actuellement le changement climatique.

La cause sous-jacente est évidente, explique-t-il. Il y a trop d’eau à certains endroits, et pas assez à d’autres. « L’eau est le messager qui délivre les mauvaises nouvelles du changement climatique » au monde entier. Or ces pertes sont pour beaucoup le résultat de l’extraction excessive des eaux souterraines.

Le changement climatique et la surexploitation des aquifères sont étroitement liés. Alors que les sécheresses sévères se multiplient, les agriculteurs, les industriels et les villes pompent de plus en plus d’eau, de plus en plus profondément, afin de compenser le manque de précipitations et les records de chaleur. Après les sécheresses historiques de cette année, comme celle immortalisée sur la pierre de la faim de l’ancienne Bohème, les aquifères ne parviennent plus à se renflouer, et ce malgré le retour de la pluie.

GRACE et d’autres modèles s’inscrivent dans le besoin urgent et croissant d’améliorer notre compréhension des aquifères et de leur fonctionnement, explique Alice Aureli, hydrogéologue installée à Paris et responsable de la gestion équitable des eaux souterraines transfrontalières du Programme hydrologique international de l’UNESCO. D’après les scientifiques de la Commission européenne, la sécheresse de 2022 a été la pire de ces 500 dernières années. L’ampleur de la pénurie d’eau « a même alarmé les pays dans lesquels il y a de l’eau en abondance », poursuit Aureli. « Malheureusement, on ne passe à l’action que lorsque l’on a peur. »

LES MISSIONS GRACE

La première paire de satellites de la mission GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment), menée par la NASA et le Centre aérospatial allemand, a été envoyée en orbite en 2002. Ces satellites fonctionnent comme un balancier ; ils surveillent l’évolution de la répartition de l’eau dans le temps en mesurant sa force gravitationnelle. La quantité d’eau sur Terre reste constante et l’eau douce dont nous avons besoin pour vivre ne représente qu’une infime quantité de toute l’eau disponible. Malheureusement, le changement climatique et d’autres conséquences de l’activité humaine (comme le drainage des zones humides, la construction de barrages ou le pompage de l’eau des aquifères), peuvent entraîner un déplacement significatif de cette eau douce, et ainsi provoquer de graves évènements (assèchement de points d’eau, inondations, etc.).

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La première mission GRACE, qui s’est achevée en 2017, « nous a apporté des données essentielles, comme la carte de l’épuisement des eaux souterraines dans le monde », souligne Famiglietti, et a mis en évidence que l’être humain avait une influence majeure sur la modification de la répartition de l’eau douce. Elle nous a également confirmé que les zones de latitude moyenne, dont le sud-ouest des États-Unis et la majeure partie de l’Europe, étaient en train de s’assécher, comme l’avait prédit le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC). Cette sècheresse n’est pas un événement à craindre dans un futur proche ; elle est à l’œuvre actuellement, et se propage bien plus vite que ce qu’avait estimé le GIEC.

En 2018, les États-Unis et l’Allemagne ont lancé la mission GRACE Follow-On, surnommée GRACE-FO, une copie conforme de la mission originale. Cette dernière a démontré le peu d’efforts qui avaient été faits pour protéger les réserves d’eau douce de la planète, relève Famiglietti. « Nous sommes toujours sur une pente descendante et commençons même à sombrer à certains endroits », dont en Europe.

Les nouvelles données de la mission GRACE confirment bel et bien ce que d’autres modèles informatiques ont pu révéler au sujet de l’épuisement des aquifères, explique Marc Bierkens, professeur d’hydrologie à l’Université d’Utrecht aux Pays-Bas. Lui et d’autres modélisateurs tirent depuis longtemps la sonnette d’alarme au sujet de l’accélération de l’épuisement des eaux souterraines, conséquence de la consommation en eau des agriculteurs, de l’industrie et des villes, qui dépasse de loin le taux de réalimentation naturel des aquifères.

En collaboration avec des chercheurs du Centre international d'évaluation des ressources en eaux souterraines (IGRAC) et de Deltares, l’équipe de Bierken a également démontré que l’épuisement des aquifères contribuait à l’élévation du niveau de la mer dans le monde. La majeure partie de l’eau douce pompée dans le sol ne retourne pas dans les aquifères, mais finit par s’évaporer et se transformer en pluie. Celle-ci tombe soit directement dans l’océan, soit indirectement sur terre, alimentant les cours d’eau et les fleuves qui finissent par se jeter à leur tour dans la mer. Bierken estime que l’eau douce est responsable à hauteur de 10 à 15 % de l’élévation du niveau de la mer. « Cette quantité suffit à comprendre d’où provient une telle élévation. »

GRACE et d’autres modèles satellites sont très efficaces pour déterminer « de grandes tendances » à l’échelle continentale. Cependant, selon Bierken, cette qualité est également leur point faible. En effet, les pays et les communautés ne peuvent assurer la gestion durable de leurs eaux souterraines sans connaître avec précision leur évolution, qu’elle soit influencée par des facteurs naturels ou humains. De quelle manière l’eau recharge-t-elle les aquifères locaux, s’y déplace, et enfin s’en échappe ? Quelles sont les demandes agricoles, industrielles et urbaines spécifiques à l’origine de l’exploitation des eaux souterraines ? Quels sont les types de sols concernés et leur profondeur ? Les types de végétation et d’arbres à la surface ? Les aménagements qui empêchent l’eau de pénétrer de nouveau dans le sol ?

Bierken et son équipe essaient d’intégrer plusieurs milliers de ces variables dans une modélisation des sous-sols de la Terre sous forme de grilles qui couvriraient une surface de plus d’une centaine de millions de kilomètres carrés, permettant de visualiser les aquifères localisés en dessous. Cette modélisation, qui prendrait notamment en compte la météo et l’utilisation des sols, pourrait permettre d’estimer quelles pertes en eau peuvent être imputées à certains facteurs, tels que son pompage ou le changement climatique. Ce n’est pas tout : elle permettrait également de déterminer quelles seraient les potentielles solutions pour pallier ces pertes – en étudiant les possibles effets de la restauration des zones humides, la réduction du pompage, ou encore des projets de recharge des aquifères, par exemple.

RENDRE VISIBLE L’INVISIBLE

Que ce soit par le biais d’images satellites ou d’une grille modélisée, selon Aureli, il est essentiel, pour sauver nos sous-sols, d’aider la population à visualiser leur état. Contrairement aux rivières, où ce qu’il se passe en amont se fait ressentir en aval, le flux sous-terrain n’est pas immédiatement perceptible, et peut donc être dévié et modifié de manière plus subtile et inattendue. Puisque personne ne peut les voir, certains peuvent également vouloir s’approprier les eaux souterraines dans le but de les utiliser comme réserve personnelle, et les garder secrètes.

En raison de ce caractère mystérieux et invisible, nous avons mis la plus grande réserve d’eau douce de la planète de côté pendant trop longtemps, explique Aureli. La crise de l’eau liée à la sécheresse de cette année a révélé qu’il est urgent de protéger cette eau pour éviter une pénurie, qui a notamment desséché les récoltes de grains en Italie, ou encore provoqué la fermeture de réacteurs nucléaires en France et d’importantes artères de navigation en Allemagne.

Les pays membres de l’ONU se rassemblent régulièrement dans le cadre de crises majeures : celle du changement climatique, comme ça a récemment été le cas lors de la COP27 en Égypte, ou encore celle de la perte de la biodiversité, sujet central de la COP15 organisée ce mois-ci à Montréal. Pourtant, en l’espace de presque un demi-siècle, les membres de l’ONU ne sont jamais parvenus à se rassembler pour débattre de la gestion de l’eau. Quand elle avait 18 ans, Aureli, alors étudiante, avait accompagné son père, aussi hydrologue, à la première conférence sur l’eau de l’ONU organisée à Mar del Plata en 1977. À l’époque, presque personne ne parlait des eaux souterraines, explique-t-elle.

(À lire : COP27 : « La clé c'est le partage de l’effort. Nous devons passer à une économie qui sort de l’impératif de croissance et qui va vers la sobriété ».)

Tout va changer au printemps prochain. L’ONU a prévu de tenir à New York sa deuxième conférence intergouvernementale majeure sur l’eau. Pour s’y préparer, elle a organisé le Sommet ONU-Eau sur les eaux souterraines les 7 et 8 décembre 2022 au siège de l’UNESCO, à Paris : l’objectif était de débattre de la manière dont les pays pouvaient mieux se partager les aquifères transfrontaliers. Familglietti y a présenté certaines des découvertes satellites de son équipe (actuellement confiées à son collègue Hrishikesh Chandanpurkar et d’autres, pour publication au printemps). Il s’est attelé à démontrer l’importance de l’eau dans l’espoir qu’elle devienne le sujet de prédilection des COP et autres négociations sur le climat.

Si autrefois, les eaux souterraines étaient recouvertes d’un voile de mystère, « nous avons désormais des faits à disposition », explique Aureli.

Les pays développés ont également des solutions à portée de main, telles que la restauration écologique, la recharge des aquifères et la gestion de la demande en eau, souligne l’hydrogéologue danoise Karen Villholth, directrice de Water Cycle Innovation, une société de conseil installée en Afrique du Sud. Elle donne l’exemple du Danemark qui a réduit de moitié sa consommation d’eau par habitant, passée de 200 litres par jour dans les années 1980 à environ 100 litres aujourd’hui. Ont permis de faire la différence l’augmentation du prix de l’eau, son recyclage et d’autres mesures efficaces.

Les eaux souterraines pourraient également changer la donne en matière de justice climatique, explique Villholth : elles sont surexploitées dans les pays à revenu élevé et sous-exploitées dans les pays à faible revenu. Les pays riches qui luttent contre le gaspillage de l’eau peuvent aider les pays à faible revenu à exploiter leurs aquifères de sorte à fournir un approvisionnement de base en eau à leurs populations, et à développer de petites entreprises.

Pourtant, tout comme le déni du réchauffement climatique, le mythe de l’abondance des eaux souterraines reste ancré malgré l’accumulation des preuves. En Europe, il suffit de regarder le premier site de production de Tesla sur le continent : la Gigafactory Berlin-Brandenburg est implantée au sud-est de Berlin, dans une région où le niveau des eaux souterraines est en diminution. L’automne dernier, lorsqu’une journaliste a interrogé le PDG de Tesla, Elon Musk, au sujet des craintes que l’usine n’usurpe l’eau des populations locales et des écosystèmes, il a ri à gorge déployée et lui a rétorqué qu’elle avait « tout faux ».

« Il y a de l’eau partout ici », a-t-il répondu. « Vous trouvez que ça ressemble à un désert ? C’est ridicule. Il pleut beaucoup. »

L’agrandissement de l’usine initialement prévu a été repoussé en raison de la sérieuse sécheresse de cette année.