Découvrir le lien entre les eaux de fonte et les eaux souterraines dans les régions montagneuses

Un groupe international d’experts en hydrologie de montagne estime que la compréhension traditionnelle du cycle de l’eau en montagne a largement ignoré le rôle joué par les interactions entre la cryosphère et les eaux souterraines. Cette omission pourrait conduire à des prévisions incomplètes ou inexactes sur la disponibilité de l’eau dans les régions de montagne, en particulier dans le contexte du changement climatique, suggèrent les auteurs dans un article de Perspective publié dans Eau naturelle.

Les montagnes sont souvent considérées comme les châteaux d’eau du monde, approvisionnant en eau douce les écosystèmes et des millions de personnes en aval. Plus précisément, la fonte des neiges et des glaciers est un élément important de l’équilibre hydrique des régions montagneuses, fournissant de l’eau pendant les mois les plus chauds et les plus secs de l’année.

Cependant, le lien entre les eaux de fonte et les eaux souterraines n’est pas bien compris, explique Marit van Tiel, chercheuse postdoctorale au Département de génie civil, environnemental et géomatique de l’ETH Zurich et auteure principale de l’article. En particulier, on sait peu de choses sur la répartition de la fonte des glaciers entre les rivières qui s’infiltrent directement dans la surface et les nappes phréatiques plus profondes. Ces informations sont essentielles pour comprendre comment les eaux de surface et les eaux souterraines évolueront face au changement climatique et pour planifier une gestion durable de l’eau.

Les défis d’une gestion durable de l’eau

En synthétisant les recherches existantes sur le sujet, les auteurs ont constaté que même si les contributions des eaux de fonte aux eaux souterraines peuvent être substantielles, les estimations varient considérablement. Le développement des connaissances sur la connectivité entre les eaux de fonte et les eaux souterraines est compliqué par les difficultés de mesure directe des eaux souterraines dans les régions montagneuses reculées, ce qui oblige les chercheurs à développer des approches alternatives, qui sont souvent très spécifiques au site et limitent les comparaisons entre les études.

Une question importante et ouverte pour relier la cryosphère aux eaux souterraines et au reste du cycle de l’eau en montagne est celle des échelles auxquelles cette connectivité joue un rôle, à la fois en termes d’espace et de temps. Les connaissances sur les schémas spatiotemporels de la façon dont l’eau de fonte se déplace vers les eaux souterraines et les eaux de surface déterminent où, quand et à quelle vitesse l’eau souterraine provenant de l’eau de fonte réapparaît par les sources, se déverse dans les masses d’eau de surface ou peut être pompée à partir de puits d’eau souterraine à plus basse altitude. Il s’agit d’une considération clé pour une gestion durable de l’eau, tant pour les communautés de montagne que pour les environnements en aval.

Appel à une recherche plus intégrée

Le groupe d’auteurs, composé d’experts en hydrologie de montagne, en glaciologie, en hydrogéologie, en hydrologie de la neige, en chimie de l’eau et en socio-hydrologie, souligne que sans prendre en compte la connectivité entre la cryosphère et les eaux souterraines, nous passons à côté d’une compréhension globale de la façon dont l’eau se déplace et est stockée dans les régions de haute montagne.

Le réchauffement climatique a un impact considérable sur ces zones sensibles, en accélérant le recul des glaciers, en diminuant les couvertures neigeuses et en modifiant les régimes de précipitations. Il est donc urgent de comprendre cette connectivité afin de mieux anticiper la sensibilité de l’approvisionnement en eau des montagnes au réchauffement climatique futur. Les auteurs appellent à des approches de recherche plus intégrées combinant la science cryosphérique, l’hydrogéologie, l’hydrologie de montagne et la modélisation climatique pour quantifier et mieux comprendre ces processus.