Des hautes montagnes contrastées
Dans l'Himalaya, les hommes seront à l'avenir plut?t confrontés à des inondations, dans les Andes à des périodes de sécheresse plus longues et à moins d'eau disponible. Telle est la conclusion de chercheurs de l'ETH qui ont étudié en détail le régime des eaux de ces deux régions de haute montagne à l'aide de données de mesure et de modèles climatiques.
Les hautes montagnes ne peuvent pas être mises dans le même panier en ce qui concerne le changement climatique. C'est ce que démontrent des chercheurs de l'ETH Zurich et de l'Université d'Utrecht dans une étude soutenue par le Fonds national suisse et qui vient de para?tre dans la revue spécialisée PNAS. Dans leur étude, les scientifiques ont comparé l'ensemble du régime hydrique de deux régions de haute montagne comparables, au Népal et au Chili, dans la perspective du changement climatique.
Afin de pouvoir calculer et comparer le bilan hydrique des régions, les chercheurs ont créé un modèle inédit et très complet de la haute vallée du Langtang au Népal et de la région de Juncal dans les Andes centrales du Chili. Ces deux régions sont des bassins versants importants pour des millions de personnes vivant dans les basses terres avoisinantes. Les régions étudiées sont caractérisées par de hautes montagnes de plus de 6000 mètres d'altitude et par des glaciers. Les modèles climatiques indiquent également une augmentation similaire des températures moyennes annuelles pour les deux régions d'ici la fin du 21e siècle ; dans des scénarios doux, le réchauffement pourrait atteindre 1 à 3 degrés dans ces régions, mais 4 à 6 degrés dans les cas extrêmes.
Plus sec et moins de débit
Mais gr?ce à leur modèle, les chercheurs peuvent désormais montrer que, malgré ces similitudes, le régime hydrique des zones étudiées devrait évoluer de manière opposée.
La région de Juncal devrait devenir encore plus sèche à l'avenir. Pendant la saison sèche, qui est déjà marquée, l'eau des rivières se raréfie. Sur la base de leurs calculs, les chercheurs s'attendent certes à un débit constant pour les années 2010-2030. Mais ensuite, l'eau disponible diminue constamment. Ainsi, dans la région de Juncal, le débit d'eau de l'ensemble du bassin versant pourrait, dans le cas extrême, se réduire à un tiers du niveau actuel d'ici 2100.
Il en va autrement dans la haute vallée du Langtang : dans la première moitié de ce siècle, le débit va augmenter, et ce pour tous les scénarios climatiques supposés par rapport à la période de comparaison de 2001 à 2010. Dans le cas extrême, l'augmentation pourrait atteindre 70 pour cent. Le débit maximal pourrait être atteint vers les années 2050 à 2060. Ensuite, le débit diminuera régulièrement ou restera stable jusqu'en 2100.
Les glaciers et les névés sont importants pour l'écoulement des eaux
Le débit des ruisseaux et des rivières dépend du sort des glaciers. Dans les deux régions étudiées, les glaciers vont se réduire. Ceux de la région de Juncal pourraient perdre jusqu'à 70% de leur surface, selon le scénario climatique. Dans le Langtang, ce chiffre ne serait "que" de 55 pour cent dans le cas extrême.
La part de la fonte des glaciers dans le volume d'écoulement va donc aussi s'opposer : A Langtang, la part de débit provenant de la fonte des glaces s'intensifiera jusqu'en 2050 et culminera à un maximum, mais diminuera ensuite. A Juncal, le moment de la fonte maximale des glaciers a déjà été dépassé avant 2010. Désormais, la part de la fonte des glaciers dans l'écoulement diminue de manière constante - et continuera à le faire jusqu'à la fin du siècle.
Les chercheurs expliquent ce phénomène par le fait que les glaciers des deux régions se trouvent à des niveaux différents de la mer. Dans le Langtang, de nombreux glaciers se trouvent à des altitudes très élevées. Ils ne fondront qu'à l'avenir et compenseront avec leur eau de fonte la partie qui provient aujourd'hui de glaciers situés plus bas. Mais à Juncal, les glaciers les plus élevés fondent déjà aujourd'hui, car ils sont moins élevés que dans l'Himalaya. De plus, au Langtang, les langues de nombreux glaciers sont recouvertes d'épaisses couches d'éboulis. Ces éboulis ont un effet isolant, ce qui fait que les glaciers se retirent moins rapidement.
Inondations et sécheresse saisonnière
Enfin, le nouveau modèle indique également qu'à l'avenir, il pourrait y avoir plus de précipitations au Langtang qu'auparavant. Cela renforce l'effet de la fonte croissante des glaciers sur l'écoulement de l'eau. Ce n'est pas le cas au Chili. Là-bas, la sécheresse estivale va s'accentuer de décembre à mars. Aujourd'hui, les agriculteurs des régions les plus fertiles du Chili irriguent leurs champs avec l'eau de fonte. "Si les régions situées en amont des fleuves fournissent moins d'eau à l'avenir, il est important de prendre des mesures qui encouragent une gestion prudente des réserves d'eau", explique le premier auteur Silvan Ragettli, post-doctorant à l'Institut des sciences et ingénierie de l'environnement de l'ETH Zurich.
Dans l'Himalaya népalais, en revanche, l'attention doit être portée sur la gestion des inondations. En raison du changement climatique, la limite de la neige devrait augmenter. "En cas d'augmentation des précipitations sous forme de pluie, l'eau s'écoule immédiatement, ce qui peut entra?ner des crues extrêmes".
Un nouveau modèle autorise des prévisions régionales
"Notre modèle est nouveau et unique en ce sens qu'il peut reproduire de manière réaliste de nombreux processus différents", explique Ragettli. Il prend ainsi en compte de nombreux facteurs déterminants pour l'hydrologie, comme les quantités de pluie et de neige, l'évaporation, les eaux souterraines, mais aussi l'extension et les changements de masse des glaciers. Au cours d'un travail de terrain complexe, les chercheurs ont collecté des données de mesure locales afin de mettre en place le modèle pour les zones d'étude. Ils peuvent ainsi faire des déclarations très précises sur la manière dont le régime des eaux va se modifier.
Les chercheurs ont commencé l'étude en 2005, lors d'une première expédition de l'ETH dans les Andes chiliennes. En 2012, les mesures ont également commencé dans la vallée du Langtang, en collaboration avec l'université d'Utrecht et l'ICIMOD, une organisation internationale basée à Katmandou qui s'engage pour le développement durable dans l'Himalaya. Dans les deux régions étudiées, il n'existait jusqu'à présent aucune donnée de mesure systématiquement collectée sur le climat et l'hydrologie, raison pour laquelle les chercheurs ont d'abord d? mettre en place des stations de mesure.
Les chercheurs ont choisi les Andes et l'Himalaya parce que les modèles existants y étaient très imprécis. L'étude qui vient de para?tre a pu montrer que les modèles à mailles larges utilisés jusqu'à présent ne permettaient pas de faire des prévisions fiables pour les régions de haute montagne entourant les centres urbains du Chili et du Népal.
?volution du climat dans l'Himalaya et les Andes
Référence bibliographique
Ragettli S, Immerzeel WW, Pellicciotti F : Contrasting climate change impact on river flows from high-altitude catchments in the Himalayan and Andes Mountains, PNAS, 1er ao?t 2016, doi : page externe10.1073/pnas.1606526113
