Les aquifères californiens stimulés par une année humide et des efforts de recharge

Après des années de déclin généralisé, les niveaux des eaux souterraines ont augmenté de manière significative dans une grande partie de la Californie l'année dernière, stimulés par un temps humide historique et par les efforts croissants de l'État pour reconstituer les aquifères épuisés.

Les aquifères de l'État ont gagné environ 8,7 millions d'acres-pieds d'eau souterraine, soit près du double de la capacité de stockage totale du lac Shasta, au cours de l'année hydraulique 2023 qui s'est terminée le 30 septembre, selon les données nouvellement compilées du Département des ressources en eau de Californie.

Une grande partie des gains, estimés à 4,1 millions d'acres-pieds, est le résultat d'efforts consistant à capter l'eau des rivières gonflées par les pluies et la fonte des neiges et à l'envoyer vers des zones où l'eau s'infiltre dans le sol pour recharger les aquifères. L’État a déclaré que la quantité d’eau souterraine gérée qui avait été réapprovisionnée était sans précédent et qu’elle représentait près du double de la quantité d’eau reconstituée en 2019, l’année humide précédente.

Pourtant, l’augmentation des réserves souterraines suit une tendance beaucoup plus importante, due en grande partie au surpompage chronique dans les zones agricoles. Les gains n’ont que partiellement compensé les pertes estimées à 14,3 millions d’acres-pieds d’eau souterraine au cours des deux années précédentes de grave sécheresse, lorsque les exploitations agricoles dépendaient fortement des puits et que les niveaux des aquifères s’effondraient.

« C'était un bon rebond », a déclaré Steven Springhorn, ingénieur géologue superviseur au Département d'État des ressources en eau.

« Cependant, nous sommes confrontés à un important déficit en eaux souterraines », a déclaré Springhorn. « Dans l'ensemble, la tendance est à la baisse depuis longtemps. »

Le ministère des Ressources en eau a publié des informations sur l'état des eaux souterraines. Le rapport n’inclut pas les données pour fin 2023 et début 2024, qui seront évaluées dans la prochaine mise à jour plus tard cette année.

Début 2023, une série de puissantes tempêtes ont mis fin à trois années de sécheresse extrême, déclenchant des inondations et laissant l’une des plus grandes accumulations de neige jamais enregistrées. L’année s’est classée au huitième rang des années les plus humides de l’État au cours du dernier demi-siècle.

Le temps pluvieux et la disponibilité de l’eau livrée dans les canaux ont conduit les propriétaires de puits agricoles à pomper moins d’eau souterraine. Les eaux de crue se sont propagées et ont naturellement reconstitué les eaux souterraines le long des rivières et des zones humides. Dans certaines régions, les agences locales de l’eau ont dirigé les eaux de crue vers des bassins de recharge dédiés ou des champs agricoles, où l’eau s’est infiltrée dans le sol.

La plupart des efforts de recharge gérés jusqu'à présent ont eu lieu dans les zones agricoles de la vallée de San Joaquin, où les agences locales ont travaillé sur des plans pour lutter contre le découvert et ont investi dans les infrastructures de transport de l'eau pour recharger les installations.

Selon le rapport, les niveaux d'eau ont augmenté de plus de 5 pieds dans 52 % des puits avec les données disponibles, alors qu'il y a eu peu de changement dans 44 % des puits, et seulement 4 % des puits ont diminué de plus de 5 pieds.

Toutefois, au cours des cinq dernières années, la plupart des régions ont connu une tendance à la baisse des niveaux d’eau. Les auteurs du rapport estiment que cela « souligne le fait qu'une seule année, voire quelques années, de fortes précipitations ne suffisent pas à remplir les bassins souterrains épuisés de l'État », ni à compenser une série d'années extrêmement sèches.

Springhorn a souligné que les chercheurs ont évalué les eaux souterraines de la vallée centrale à environ 40 millions d'acres-pieds au cours des deux dernières décennies.

Depuis 2000, la Californie a également reçu un revenu supérieur à la moyenne du 20e siècle. Les responsables de l’eau de l’État appellent cela le « déficit de précipitations accumulées », reflétant les sécheresses répétées et l’aggravation des effets du changement climatique.

Les fermes de la Vallée Centrale dépendent depuis longtemps d'un mélange d'eau de rivière et d'eau souterraine pour produire des cultures telles que des amandes, des pistaches, des raisins et du foin pour nourrir les vaches laitières.

La baisse du niveau des eaux souterraines a laissé des milliers de familles avec des puits asséchés au cours de la dernière décennie. Mais après que 1 494 puits secs aient été signalés au cours de l’année hydraulique 2022, le total est tombé à 669 puits secs l’année suivante et a continué de baisser.

Le problème de l’affaissement des sols, lié à la diminution des eaux souterraines, s’est également considérablement atténué. L'affaissement des terres a touché des zones plus petites. Entre octobre 2022 et octobre 2023, des zones totalisant environ 800 milles carrés – en grande partie du côté ouest de la vallée de San Joaquin – ont connu un « soulèvement » mesurable de la surface du sol de plus de 1,2 pouce.

Springhorn a déclaré que les efforts des agences locales pour renforcer les eaux souterraines ont eu un effet positif.

« Ces chiffres sont formidables. Et ils reflètent vraiment une quantité énorme de travail au niveau local », a-t-il déclaré. « Mais il reste encore beaucoup à faire pour parvenir à la durabilité de nos bassins d’eau souterraine. »

Il a noté que la Californie marquerait cette année le 10e anniversaire de la loi sur la gestion durable des eaux souterraines. Cette loi historique exige que les agences locales de nombreuses régions élaborent des plans pour les eaux souterraines et réduisent le pompage excessif d'ici 2040.

En janvier, le ministère des Ressources en eau a terminé l'examen des plans des agences locales concernant les eaux souterraines.

Les responsables de l’État ont déclaré ces plans inadéquats dans six zones de la vallée de San Joaquin et, le mois dernier, les régulateurs – le sous-bassin du lac Tulare – ont été placés en statut « probatoire » pour n’avoir pas adopté de mesures suffisantes pour lutter contre le pompage excessif chronique.

Certaines des zones où l'État a déclaré de graves problèmes de découvert, comme les sous-bassins de Tule et Kaweah, font également partie des régions qui ont le plus réalimenté leurs aquifères au cours de l'année dernière.

« Les chiffres impressionnants de recharge en 2023 sont le résultat d'un travail acharné des agences locales combiné aux efforts dévoués de l'État, mais nous devons faire davantage pour être prêts à capter et stocker l'eau lorsque les années humides arriveront », a déclaré Paul Gosselin, le Directeur adjoint de la gestion durable de l'eau du Département des ressources en eau.

Il a déclaré qu’à la lumière du déficit persistant des eaux souterraines, « nous devons continuer à rationaliser les processus et à investir dans des stratégies et des infrastructures de gestion de l’eau, comme le captage des eaux pluviales et la recharge des eaux souterraines ».

L'agence d'État a fourni environ 121 millions de dollars pour soutenir des dizaines de projets locaux visant à accroître la reconstitution des eaux souterraines.

La Californie l'a également fait récemment. À l’aide d’un hélicoptère équipé d’un système d’imagerie électromagnétique pénétrant dans le sol, les responsables de l’État ont scanné jusqu’à 1 000 pieds sous terre pour cartographier les zones optimales pour recharger les aquifères.

Les données sont désormais accessibles pour aider à planifier les emplacements de recharge des eaux souterraines. Les autorités espèrent profiter des canaux laissés par les anciennes rivières, ou ce que les scientifiques appellent . Ces zones contiennent du sable, du gravier et des galets à gros grains qui constituent des voies très perméables pour reconstituer les eaux souterraines.

« Plus nous comprenons où se trouvent ces voies préférentielles, ou voies rapides, vers le sous-sol, mieux elles peuvent être optimisées » en tant que zones pour envoyer de l'eau lorsqu'elle est disponible, a déclaré Springhorn. « Cela nous permet d'utiliser cette infrastructure naturelle dont nous disposons en Californie pour nous adapter au changement climatique. »

Les experts affirment que la reconstitution des eaux souterraines ne suffira pas à elle seule à résoudre le problème du déclin des aquifères dans les zones confrontées à de graves problèmes de découvert, et que pour atteindre les objectifs imposés par l'État dans les années à venir, il faudra également réduire considérablement le pompage.

Les deux derniers hivers humides ont été bons pour les eaux souterraines de l'État, et les projets de recharge jusqu'à présent représentent un début important vers une priorité accrue à la reconstitution des aquifères, a déclaré Graham Fogg, professeur émérite d'hydrogéologie à l'UC Davis.

« Ce n'est littéralement que la pointe de l'iceberg en termes de potentiel », a déclaré Fogg. « Il y a beaucoup, beaucoup, beaucoup plus de potentiel pour une recharge gérée des aquifères. »

D’une part, il y a beaucoup d’espace sous terre pour stocker l’eau. Dans la seule vallée centrale, l'espace aquifère inutilisé où l'eau a été drainée par pompage pourrait contenir plus de trois fois la capacité totale des réservoirs aériens de l'État, a déclaré Fogg.

Il a déclaré que la Californie était sur le point de déployer des efforts plus dévoués pour reconstituer les réserves d’eau qui ont longtemps été largement hors de vue et hors de l’esprit.

« Il est important que chaque fois que vous rencontrez ces hivers humides, vous maximisiez les avantages potentiels de la recharge », a-t-il déclaré. « L’avons-nous maximisé ? Nous n’avons pas réussi à maximiser ce qui aurait pu être fait.