Pour la première fois, des scientifiques ont découvert un lien direct entre la neige qui tombe sur les montagnes californiennes et les eaux souterraines situées sous les terres agricoles de la vallée centrale.
En analysant deux décennies de mesures effectuées par les satellites de la NASA, les chercheurs ont découvert qu'après un hiver enneigé dans la Sierra Nevada, la fonte des neiges qui s'écoule des montagnes fait considérablement monter le niveau de l'eau souterraine.
L'étude montre à quel point les années de fortes chutes de neige sont importantes pour recharger les aquifères souterrains de Californie. Il révèle également qu'une année avec de la pluie mais peu de neige ne profite pas autant aux eaux souterraines de l'État.
« Il semble vraiment que ce soit la neige, plutôt que la pluie, qui détermine la recharge des eaux souterraines », a déclaré JT Reager, l'auteur principal de l'étude. « S'il pleut, une grande partie de cette pluie va s'écouler immédiatement, tandis que s'il neige, cette neige reste là et fond lentement tout au long du printemps et de l'été, et fournit ce joli filet infiltrant et régulier qui fournit de l'eau aux agriculteurs, met plus d'eau dans les réservoirs et recharge également le sol. »
Dans la Vallée Centrale, les eaux souterraines diminuent depuis des décennies à mesure que les puits et les pompes puisent l’eau pour irriguer les cultures. Les scientifiques estiment que depuis le début du 20e siècle, la vallée centrale a perdu plus d'eau souterraine que le volume total du lac Tahoe.
L'étude confirme ce que les agriculteurs ont remarqué depuis des années : l'eau de leurs puits monte parfois dans les mois qui suivent de fortes chutes de neige dans les montagnes.
Reager, un spécialiste de l'eau au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, a travaillé avec des collègues pour analyser les données satellitaires et estimer la quantité de recharge annuelle en Californie depuis 2004. Ils ont constaté que les aquifères de l'État ont enregistré un gain net en seulement six années sur 18, et que les années avec beaucoup de neige ont conduit aux plus fortes augmentations des eaux souterraines.
Un bon exemple est celui de 2023, lorsqu’une série de rivières atmosphériques a amené la Californie à l’une des rivières jamais enregistrées.
À mesure que la neige fondait, les eaux de ruissellement se déversaient dans les réservoirs et les canaux, inondant même les routes et les champs. Cela a permis aux agriculteurs de fermer leurs puits et, à mesure que la fonte des neiges s'est répandue sur le territoire, la neige a pénétré sous terre.
Selon l'étude, 2023 a été de loin la plus forte augmentation des aquifères de l'État au cours des deux dernières décennies – suffisamment pour récupérer les eaux souterraines perdues à cause du pompage excessif lors de la grave sécheresse de 2020-22, mais seulement une fraction de l'eau épuisée au fil des décennies.
Les chercheurs ont découvert que beaucoup moins d’eau pénétrait sous terre les années où les précipitations tombaient sous forme de pluie plutôt que de neige, comme en 2004 et 2010. La plupart des années, un pompage intensif a entraîné une diminution des eaux souterraines.
« Cela continue de baisser », a déclaré Reager. « Cela ne recharge tout simplement pas naturellement le montant que nous retirons. »
Le , publié jeudi dans la revue Geophysical Research Letters, indique que les seules autres années de gain d'eau souterraine en Californie ont été 2005, 2006, 2011, 2016 et 2019.
Les chercheurs ont examiné les mesures de deux missions satellites américano-allemandes, appelées et .
D'autres ont montré que de vastes régions du monde deviennent plus sèches et perdent de l'eau douce, et la Vallée Centrale est l'une des régions où l'épuisement se produit le plus rapidement.
Dans un effort pour freiner et empêcher davantage de puits, les législateurs californiens ont adopté en 2014 la loi sur la gestion durable des eaux souterraines.
De nouvelles agences locales sont devenues responsables de mettre un terme au déclin chronique des eaux souterraines. Beaucoup d’entre eux envisagent de construire des endroits où ils pourraient amener l’eau par canal et la laisser couler sous terre.
D'autres études ont cependant montré que ces efforts ne peuvent probablement compenser qu'une petite fraction de l'extraction non durable dans la vallée.
Des chercheurs du Public Policy Institute of California estiment que jusqu'à 900 000 acres de terres agricoles dans la vallée de San Joaquin pourraient devoir être laissées à sec d'ici 2040.
« Mesurer la recharge des eaux souterraines sur de vastes zones est extrêmement difficile », a déclaré Jay Famiglietti, hydrologue et professeur à l'Arizona State University, co-auteur de l'étude. Les données satellitaires ont permis une analyse mois par mois, a-t-il déclaré, ce qui peut être important pour suivre les progrès réalisés dans le cadre de la loi sur les eaux souterraines de l'État.
Les chercheurs ont déclaré que les données montrent qu'une année de neige moyenne ne suffit pas à augmenter les niveaux des aquifères. Ils ont calculé qu’un gain net d’eau souterraine ne se produisait que les années où le manteau neigeux maximal atteignait 120 % de la moyenne.
Avec le changement climatique, les sécheresses sont, les hivers sont et se sont déplacés plus haut dans les montagnes.
Les chercheurs ont déclaré que le réchauffement des hivers apportant davantage de précipitations sous forme de pluie et moins sous forme de neige, cela pourrait entraver les efforts visant à reconstituer les eaux souterraines.
« Nous allons vraiment perdre ces années de recharge », a déclaré Reager. « C'est une sorte de signal d'alarme pour l'avenir. »
Christine Gemperle, une productrice d'amandiers près de Modesto, a déclaré qu'elle espérait que le ruissellement pourrait apporter suffisamment de ruissellement pour aider à reconstituer les eaux souterraines de sa région. Elle a vu le niveau de l’eau des puits monter après des hivers enneigés. Elle a mis de côté une partie de ses terres où elle a déraciné un vieux verger d'amandiers pour absorber l'excès d'eau et aider à recharger l'aquifère.
«Je veux pouvoir réinvestir davantage, ou au moins le même montant que celui que j'ai retiré», a-t-elle déclaré.
