La rareté de l’eau agricole devrait augmenter dans plus de 80% des terres cultivées du monde d’ici 2050, selon une nouvelle étude publiée dans la revue AGU L’avenir de la Terre.
La nouvelle étude examine les besoins en eau actuels et futurs de l’agriculture mondiale et prédit si les niveaux d’eau disponibles, provenant de l’eau de pluie ou de l’irrigation, seront suffisants pour répondre à ces besoins dans le cadre du changement climatique. Pour ce faire, les chercheurs ont développé un nouvel indice pour mesurer et prédire la rareté de l’eau dans les deux principales sources de l’agriculture : l’eau du sol provenant de la pluie, appelée eau verte, et l’irrigation des rivières, des lacs et des eaux souterraines, appelée eau bleue. Il s’agit de la première étude à appliquer cet indice complet dans le monde et à prédire la pénurie mondiale d’eau bleue et verte en raison du changement climatique.
« En tant que plus grand utilisateur des ressources en eau bleue et verte, la production agricole est confrontée à des défis sans précédent », a déclaré Xingcai Liu, professeur associé à l’Institut des sciences géographiques et de recherche sur les ressources naturelles de l’Académie chinoise des sciences et auteur principal de l’étude. nouvelle étude. « Cet indice permet d’évaluer de manière cohérente la pénurie d’eau agricole dans les terres cultivées pluviales et irriguées. »
Au cours des 100 dernières années, la demande mondiale en eau a augmenté deux fois plus vite que la population humaine. La rareté de l’eau est déjà un problème sur tous les continents avec l’agriculture, représentant une menace majeure pour la sécurité alimentaire. Malgré cela, la plupart des modèles de pénurie d’eau n’ont pas réussi à examiner de manière exhaustive l’eau bleue et l’eau verte.
L’eau verte est la portion d’eau de pluie qui est disponible pour les plantes dans le sol. La majorité des précipitations se transforme en eau verte, mais elle est souvent négligée car elle est invisible dans le sol et ne peut être extraite pour d’autres usages. La quantité d’eau verte disponible pour les cultures dépend de la quantité de précipitations qu’une zone reçoit et de la quantité d’eau perdue en raison du ruissellement et de l’évaporation. Les pratiques agricoles, la végétation couvrant la zone, le type de sol et la pente du terrain peuvent également avoir un effet. À mesure que les températures et les régimes de précipitations changent sous l’effet du changement climatique et que les pratiques agricoles s’intensifient pour répondre aux besoins d’une population croissante, l’eau verte disponible pour les cultures changera également probablement.
Mesfin Mekonnen, professeur adjoint de génie civil, de la construction et de l’environnement à l’Université de l’Alabama qui n’a pas participé à l’étude, a déclaré que le travail est « très opportun pour souligner l’impact du climat sur la disponibilité de l’eau dans les zones de culture ».
« Ce qui rend le document intéressant, c’est de développer un indicateur de pénurie d’eau prenant en compte à la fois l’eau bleue et l’eau verte », a-t-il déclaré. « La plupart des études se concentrent uniquement sur les ressources en eau bleue, en accordant peu d’attention à l’eau verte. »
Les chercheurs constatent qu’en raison du changement climatique, la pénurie mondiale d’eau agricole s’aggravera dans jusqu’à 84 % des terres cultivées, une perte d’approvisionnement en eau entraînant une pénurie dans environ 60 % de ces terres cultivées.
Solutions de semis
On prévoit maintenant que les changements dans l’eau verte disponible, dus à la modification des régimes de précipitations et à l’évaporation causée par des températures plus élevées, auront un impact sur environ 16 % des terres cultivées mondiales. L’ajout de cette dimension importante à notre compréhension de la pénurie d’eau pourrait avoir des implications pour la gestion de l’eau agricole. Par exemple, le nord-est de la Chine et le Sahel en Afrique devraient recevoir plus de pluie, ce qui pourrait contribuer à atténuer la pénurie d’eau agricole. Cependant, la réduction des précipitations dans le Midwest des États-Unis et le nord-ouest de l’Inde pourrait entraîner une augmentation de l’irrigation pour soutenir une agriculture intensive.
Le nouvel indice pourrait aider les pays à évaluer la menace et les causes de la pénurie d’eau agricole et à élaborer des stratégies pour réduire l’impact des futures sécheresses.
De multiples pratiques aident à conserver l’eau agricole. Le paillage réduit l’évaporation du sol, l’agriculture sans labour encourage l’eau à s’infiltrer dans le sol et l’ajustement du moment des semis peut mieux aligner la croissance des cultures sur l’évolution des précipitations. De plus, l’agriculture de contour, où les agriculteurs labourent le sol sur des terres en pente en rangées avec la même élévation, empêche le ruissellement de l’eau et l’érosion du sol.
« À plus long terme, l’amélioration des infrastructures d’irrigation, par exemple en Afrique, et l’efficacité de l’irrigation seraient des moyens efficaces d’atténuer les effets du futur changement climatique dans le contexte d’une demande alimentaire croissante », a déclaré M. Liu.
Xingcai Liu et al, Évaluation mondiale de la rareté de l’eau agricole intégrant la disponibilité de l’eau bleue et verte dans le cadre du changement climatique futur, L’avenir de la Terre (2022). DOI : 10.1029/2021EF002567