Des chercheurs étudient en profondeur la quantité d’eau stockée dans la neige

Un épais manteau neigeux est amusant pour les skieurs et les lugeeurs, et il agit également comme un réservoir de stockage en plein air qui fond pour fournir de l’eau pour la boisson, l’irrigation et à d’autres fins pendant les mois secs.

Mais quelle quantité d’eau exactement est retenue dans le manteau neigeux, et pendant combien de temps ?

Ces informations, essentielles aux gestionnaires de l’eau du monde entier, ont acquis une nouvelle clarté grâce à une nouvelle technique de calcul plus holistique développée par des chercheurs de l’Oregon State University College of Engineering.

« Les gestionnaires de l’eau ont tendance à envisager un portefeuille d’options d’infrastructures (réservoirs d’eau de surface, programmes de recharge des eaux souterraines, etc.) pour faire correspondre l’offre à la demande », a déclaré David Hill de l’OSU. « Une meilleure compréhension de la quantité d’eau contenue dans la neige devrait leur permettre de prendre des décisions de planification à long terme sur la manière d’ajuster ce portefeuille. »

L’étude réalisée par Hill, professeur de génie civil, et la doctorante Christina Aragon, a examiné près de quatre décennies de données sur le manteau neigeux. Grâce à leur nouvelle mesure, qu’ils appellent stockage d’eau dans la neige, ils ont identifié une baisse de 22 % de la quantité d’eau retenue chaque année dans les manteaux neigeux des montagnes des 48 États inférieurs.

« Contrairement à d’autres mesures largement utilisées qui capturent les variables de la neige à un moment donné, comme l’équivalent maximum en eau de la neige, ou décrivent les caractéristiques de la neige en termes de temps, comme la durée de la saison de neige, le stockage de l’eau de la neige est applicable à de nombreuses échelles de temps et d’espace. « , a déclaré Hill. « Il s’agit en réalité d’une somme cumulée, pas d’une valeur maximale ; c’est comme additionner le nombre de kilomètres que vous parcourez au cours d’une année donnée, plutôt que de simplement penser aux 500 que vous avez parcourus en une journée pour votre road trip. »

En plus d’introduire un meilleur outil pour évaluer la quantité d’eau contenue dans les manteaux de neige sur des périodes de temps, les résultats sont importants en raison de ce que la nouvelle mesure a révélé sur les manteaux de neige des montagnes, qui jouent un rôle démesuré dans le stockage de l’eau du pays.

Hill et Aragon notent que sur toute l’eau stockée sous forme de neige dans les 48 inférieurs, 72 % se trouvent dans les montagnes, bien que les montagnes ne couvrent que 16 % de la superficie totale.

« Il existe de nombreuses façons de décrire ou de quantifier nos ressources en neige, mais certaines des mesures traditionnelles, comme le manteau neigeux du 1er avril, ne racontent de moins en moins pas toute l’histoire », a déclaré Hill. « Nous présentons une nouvelle façon de décrire la capacité de stockage de l’eau de la neige, qui permet une compréhension plus approfondie et est plus applicable dans les cas où nos chutes de neige sont de plus en plus intermittentes ou, malheureusement, se transforment en pluie. »

Les travaux des chercheurs, présentés dans un papier Publié dans Hydrologie et sciences du système terrestre, s’appuie sur une mesure couramment utilisée connue sous le nom d’équivalent en eau de neige ; comme son nom l’indique, il s’agit de la quantité d’eau qui reste dans un récipient après la fonte de la neige qui y a été placée.

« En considérant la quantité d’eau contenue dans le manteau neigeux et la durée pendant laquelle l’eau est stockée sous forme de neige, nous sommes en mesure de quantifier le stockage de l’eau dans différents types de manteau neigeux », a déclaré Aragon. « Cela inclut les manteaux de neige persistants, comme nous en avons généralement à haute altitude dans les montagnes ; les manteaux de neige transitoires, que l’on trouve généralement à des altitudes plus basses ; et les manteaux de neige qui passent de persistants à transitoires en raison du réchauffement climatique. »

Aragon ajoute que, parce que la mesure du stockage de l’eau de la neige peut être appliquée à plusieurs types de manteau neigeux, elle pourrait devenir de plus en plus utile pour surveiller et prévoir les ressources en eau « dans un avenir de variabilité climatique accrue ».

Hill souligne que les dernières années dans la région inférieure des 48 ont été marquées par « un cycle de festin ou de famine d’extrêmes lorsqu’il s’agissait du où et du quand de notre neige et de notre pluie ». Et de manière générale, le manteau neigeux a considérablement diminué au cours des 10 à 20 dernières années.

« Cela est particulièrement important dans des endroits comme l’Oregon, où 15 % des précipitations annuelles totales de l’État tombent sous forme de neige et où notre manteau neigeux fonctionne comme un réservoir », a-t-il déclaré. « Il retient les précipitations hivernales et les libère lentement au printemps et au début de l’été. Ceci est utile car, à ces périodes, nos précipitations ont diminué au cours de l’année, mais la demande en eau est en augmentation. »

À mesure que le climat se réchauffe et que les manteaux neigeux deviennent de plus en plus variables (l’hiver 2023-24 en est un bon exemple, a déclaré Hill), une mesure comme celle développée à l’OSU permet de quantifier plus objectivement l’aspect stockage des réservoirs des manteaux neigeux de la planète.

Que ce soit à l’échelle locale ou régionale, note-t-il, les utilisateurs d’eau municipaux et agricoles doivent équilibrer la demande et l’offre, et le stockage de la neige influence considérablement le calendrier de l’offre.

« À mesure que nous avançons et que nous passons du passé au présent, la relativement bonne nouvelle est que les quantités de précipitations annuelles ont tendance à ne pas changer de façon aussi spectaculaire », a-t-il déclaré. « Cependant, les changements de température influencent grandement le stockage de la neige et donc le moment où l’eau est disponible. »