Le changement climatique perturbe le débit saisonnier des rivières dans les latitudes les plus septentrionales de l’Amérique, de la Russie et de l’Europe et constitue une menace pour la sécurité de l’eau et les écosystèmes, selon une étude. publié dans Science.
Une équipe de scientifiques dirigée par l’Université de Leeds a analysé les données historiques des stations de jaugeage des rivières du monde entier et a découvert que 21 % d’entre elles présentaient des modifications significatives dans la montée et la baisse saisonnières des niveaux d’eau.
L’étude a utilisé des reconstructions basées sur des données et des simulations de pointe pour montrer que le débit des rivières est désormais beaucoup moins susceptible de varier avec les saisons aux latitudes supérieures à 50°N qu’auparavant, et que cela pourrait être directement lié aux changements de température. le climat causé par l’activité humaine.
Jusqu’à présent, les preuves suggérant que le changement climatique a eu un impact sur la saisonnalité du débit des rivières se sont limitées à des études locales ou n’ont pas pris en compte explicitement l’impact du changement climatique provoqué par l’homme.
Dans cette étude, l’équipe a utilisé des mesures mensuelles moyennes du débit fluvial de 10 120 stations de jaugeage de 1965 à 2014.
Pour la première fois, ils ont pu exclure les interventions humaines directes telles que la gestion des réservoirs ou l’extraction de l’eau, démontrant ainsi que la réduction généralisée de la saisonnalité du débit fluvial était due au changement climatique.
Auteur principal, Hong Wang, titulaire d’un doctorat. chercheur à l’Université de Leeds et à l’Université du Sud des sciences et technologies en Chine, a déclaré : « Nos recherches montrent que la hausse des températures de l’air modifie fondamentalement les modèles naturels d’écoulement des rivières.
« L’aspect préoccupant de ce changement est l’affaiblissement observé de la saisonnalité du débit fluvial, et cela est une conséquence directe des émissions historiques d’origine humaine. Cela signale une diminution soutenue et considérable de la saisonnalité du débit fluvial si la température de l’air continue d’augmenter. »
Impact humain sur le débit des rivières
Les activités humaines modifient les modèles de débit des rivières dans le monde entier, à la fois directement par le biais de régulations de débit telles que les réservoirs, et indirectement par le changement d’utilisation des terres et les impacts du changement climatique sur la température de l’air, les précipitations, l’humidité du sol et la fonte des neiges.
Plus des deux tiers des cours d’eau de la planète ont déjà été modifiés par l’homme, sans même tenir compte des impacts indirects de l’augmentation des gaz à effet de serre et des aérosols.
La saisonnalité du débit fluvial joue un rôle essentiel dans le cycle prévu des inondations et des sécheresses. Un affaiblissement de ces pics et creux peut menacer la sécurité de l’eau et la biodiversité des eaux douces. Par exemple, une partie substantielle de l’eau de fonte précoce issue de l’épuisement du manteau neigeux peut rapidement s’écouler dans les océans et donc ne pas être disponible pour l’usage humain.
L’affaiblissement de la saisonnalité du débit fluvial – par exemple, en raison d’une réduction du niveau des rivières au printemps et au début de l’été dans les régions de fonte des neiges – peut également avoir un impact en aval sur la végétation des berges et sur les organismes vivant dans la rivière elle-même.
Mesurer le débit saisonnier
Dans le nord de l’Amérique du Nord, les chercheurs ont constaté que 40 % des 119 stations observées présentaient une diminution significative de la saisonnalité du débit fluvial. Des résultats similaires ont également été observés dans le sud de la Sibérie, avec 32 % des stations présentant une diminution significative.
Une tendance comparable a été constatée en Europe, où 19 % des stations de jaugeage fluviales ont connu une baisse significative, principalement en Europe du Nord, à l’ouest de la Russie et dans les Alpes européennes.
En outre, les régions des États-Unis contigus (les 48 États inférieurs d’Amérique du Nord, y compris le District de Columbia) ont globalement montré des tendances à la baisse de la saisonnalité du débit des rivières, à l’exception des rivières des Montagnes Rocheuses et de la Floride.
Dans le centre de l’Amérique du Nord, la recherche a montré des tendances saisonnières à la baisse significatives du débit fluvial dans 18 % des stations.
En revanche, les chercheurs ont constaté une augmentation significative de la saisonnalité du débit fluvial dans 25 % des stations de jaugeage du sud-est du Brésil, ce qui montre que les changements dans le cycle de l’eau ont un impact différent dans certaines parties du monde.
Le Dr Megan Klaar, professeur agrégé à l’école de géographie de l’Université de Leeds et membre de water@leeds, est co-auteur de la recherche. Elle a déclaré : « Les hauts et les bas du débit de la rivière au cours des différentes saisons fournissent des signaux vitaux aux espèces vivant dans l’eau.
« Par exemple, de nombreux poissons utilisent des augmentations particulières de l’eau comme signal pour courir vers leurs zones de reproduction en amont ou vers la mer. S’ils ne disposent pas de ces signaux, ils ne pourront pas frayer. »
La recherche conclut qu’il est nécessaire d’accélérer les efforts d’adaptation au climat pour sauvegarder les écosystèmes d’eau douce en gérant les flux pour tenter de recréer certains des systèmes et processus naturels qui sont en train de disparaître.
Le professeur Joseph Holden, directeur de water@leeds et qui a supervisé les recherches de Hong Wang, a ajouté : « De nombreuses inquiétudes reposent sur les conséquences du changement climatique à l’avenir, mais nos recherches indiquent qu’il se produit maintenant et que l’augmentation de la température de l’air est imminente. entraînant d’énormes changements dans le débit des rivières.
« Nous devrions être très préoccupés par ce que l’avenir nous réserve étant donné l’accélération du changement climatique et commencer à réfléchir à des stratégies d’atténuation et à des plans d’adaptation pour atténuer l’affaiblissement futur du débit saisonnier des rivières, en particulier dans des endroits comme l’ouest de la Russie, la Scandinavie et le Canada. »
Plus d’information:
Hong Wang et al, Le changement climatique anthropique a influencé la saisonnalité du débit fluvial mondial, Science (2024). DOI : 10.1126/science.adi9501. www.science.org/doi/10.1126/science.adi9501