Des chercheurs de l’Université du Massachusetts à Amherst et de l’Université d’Alaska à Anchorage sont les premiers à caractériser deux types différents d’eau de surface dans les salars hyperarides – ou salines – qui contiennent une grande partie des gisements de lithium du monde. Cette nouvelle caractérisation représente un bond en avant dans la compréhension de la façon dont l’eau se déplace dans ces bassins et sera essentielle pour minimiser l’impact environnemental sur ces habitats sensibles et critiques.
« Vous ne pouvez pas protéger les salars si vous ne comprenez pas d’abord comment ils fonctionnent », déclare Sarah McKnight, auteure principale de la recherche parue récemment dans Recherche sur les ressources en eau. Elle a réalisé ce travail dans le cadre de son doctorat en géosciences à UMass Amherst.
Considérez un salar comme une dépression géante et peu profonde dans laquelle l’eau coule constamment, à la fois par le ruissellement de surface mais aussi par l’écoulement beaucoup plus lent des eaux souterraines. Dans cette dépression, il n’y a pas de débouché pour l’eau, et comme la cuvette se trouve dans une région extrêmement aride, le taux d’évaporation est tel que d’énormes salines se sont développées au cours des millénaires.
Il y a différentes sortes d’eau dans cette dépression ; généralement, plus le bord du bol est proche, plus l’eau est fraîche. Près du fond de la dépression, là où se trouvent les salines, l’eau est incroyablement salée. Cependant, les salines sont parfois empochées de flaques d’eau saumâtre. De nombreux types de métaux précieux peuvent être trouvés dans les salines, y compris le lithium, tandis que les bassins d’eau saumâtre sont un habitat essentiel pour des animaux comme les flamants roses et les vigognes.
L’un des défis de l’étude de ces systèmes est que de nombreux salars sont relativement inaccessibles. Celui que McKnight étudie, le Salar de Atacama au Chili, est pris en sandwich entre les Andes et le désert d’Atacama. De plus, l’hydrogéologie est incroyablement complexe : l’eau entre dans le système à partir du ruissellement andin, ainsi que via l’aquifère souterrain, mais le processus régissant la façon exacte dont la neige et les eaux souterraines se transforment finalement en salines est difficile à cerner.
Ajoutez à cela la pression minière accrue dans la zone et les effets mal compris qu’elle peut avoir sur la qualité de l’eau, ainsi que les méga-tempêtes dont l’intensité et les précipitations ont nettement augmenté en raison du changement climatique, et vous obtenez un système dont le fonctionnement est difficile comprendre.
Cependant, en combinant les observations des eaux de surface et souterraines avec les données du Satellite Sentinelle-2 et une modélisation informatique puissante, McKnight et ses collègues ont pu voir quelque chose qui était jusqu’à présent resté invisible pour les autres chercheurs.
Il s’avère que toutes les eaux du salar ne sont pas identiques. Ce que McKnight et ses collègues appellent les « piscines terminales » sont des étangs d’eau saumâtre situés dans ce qu’on appelle la « zone de transition », ou la partie du salar où l’eau est de plus en plus saumâtre mais n’a pas encore atteint sa pleine concentration.
Ensuite, il y a les « piscines de transition », qui sont situées juste à la frontière entre les eaux saumâtres et les salines. L’eau entre dans chacune de ces piscines à partir de différentes sources – certaines d’entre elles assez éloignées des piscines qu’elles alimentent – et sort des piscines par des voies différentes.
« Il est important de définir ces deux différents types d’eaux de surface », explique McKnight, « parce qu’elles se comportent très différemment. Après une tempête majeure, les bassins terminaux débordent rapidement, puis reviennent rapidement à leurs niveaux d’avant l’inondation. les piscines de transition mettent très longtemps – de quelques mois à près d’un an – à revenir à leur niveau normal après une tempête majeure. »
Tout cela a des implications sur la manière dont ces écosystèmes particuliers sont gérés. « Nous devons traiter les piscines terminales et de transition différemment », explique McKnight, « ce qui signifie accorder plus d’attention à la provenance de l’eau dans les piscines et au temps qu’il faut pour y arriver. »
Plus d’information:
SV McKnight et al, Distinct Hydrologic Pathways Regulate Perennial Surface Water Dynamics in a Hyperarid Basin, Recherche sur les ressources en eau (2023). DOI : 10.1029/2022WR034046