Mary Michael O’Neill, chercheuse scientifique à la NASA, est l’auteure principale d’une étude publiée en septembre dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), qui révèle que les aquifères — ces couches rocheuses contenants l’eau et qui constituent une source majeure d’eau douce — se vident à un rythme “plus rapide que leur recharge” dans le sud-ouest des États‑Unis.
L’étude récente évalue les tendances de stockage mondial d’eau terrestre (TWS) sur la période d’avril 2002 à novembre 2025 en s’appuyant sur des données satellitaires de la NASA. La TWS désigne l’ensemble des eaux présentes à la surface du sol et sous la surface, y compris l’humidité superficielle du sol, l’humidité du sol dans les zones racinaires, les eaux souterraines, la neige et la glace, l’eau stockée dans la végétation, les rivières et les lacs.
La scientifique de la NASA avertit : « La poursuite de ce déclin à ce rythme menace la viabilité à long terme de l’agriculture irriguée dans ces régions, ainsi que les économies rurales et la production alimentaire qui en dépendent, et fait peser le risque d’orienter les agriculteurs vers des puits plus profonds et plus coûteux. »
L’idée maîtresse de l’étude est que « les activités humaines, notamment l’irrigation et l’exploitation des nappes phréatiques, constituent des moteurs mesurables et omniprésents du changement des stocks d’eau à l’échelle mondiale », et « les pertes les plus prononcées sont souvent plus localisées que ce que les méthodes plus grossières antérieures pouvaient détecter », a déclaré O’Neill.
« Non durable à long terme »
Les expériences Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) et sa version succédante GRACE-FO utilisent des données satellitaires précises pour quantifier de minuscules variations du champ gravitationnel terrestre, à partir desquelles on peut déduire des redistributions de masse dans l’atmosphère, les océans et les continents. L’étude récente s’est appuyée sur une méthode de traitement GRACE/FO innovante pour affiner spatialement les tendances mondiales de la TWS.
À l’échelle mondiale, l’épuisement des eaux souterraines s’avère « plus intense et localisé que ce que montraient les estimations gravimétriques précédentes », a indiqué O’Neill, ajoutant que « cet effet d’atténuation du signal varie selon les zones ».
Des évaluations antérieures et des méthodes de traitement des données des aquifères de la Vallée centrale de Californie et des Grandes Plaines avaient rapporté des taux d’épuisement largement compatibles avec les résultats de l’étude récente, « bien que nos chiffres soient légèrement plus élevés », a précisé O’Neill, ajoutant : « en revanche, nous montrons plus précisément où se concentre l’épuisement que nous connaissions déjà. »
Un résultat notable, propre aux États‑Unis, est que les terres configurées pour l’irrigation par les nappes phréatiques ont eu l’influence relative la plus forte sur les tendances du stockage d’eau en Amérique du Nord non polaire, a expliqué O’Neill, précisant que « sur dix variables testées, cinq représentaient l’usage humain des terres et de l’eau et cinq représentaient le climat, y compris les tendances et anomalies de précipitations ».
Elle a noté : « Cela pourrait signifier que l’extraction d’eau souterraine pour l’agriculture aux États‑Unis a été un facteur plus déterminant que les précipitations en ce qui concerne la perte durable de l’eau douce. »
Menace profondément préoccupante pour l’agriculture et d’autres risques
Le dépérissement soutenu des nappes phréatiques dans les grandes régions agricoles américaines, comme la Vallée centrale et les Grandes Plaines, entraîne plusieurs risques, a averti O’Neill, soulignant que ces zones fournissent une part importante des fruits et légumes, des céréales et de l’alimentation du bétail aux États‑Unis.
Elle a expliqué que « la poursuite du dépérissement menace la capacité de production alimentaire nationale et pourrait déplacer la production agricole, ainsi que l’activité économique associée, vers d’autres régions ou vers des importations. La baisse des niveaux des nappes phréatiques augmente aussi les coûts de pompage, ce qui comprime la rentabilité des exploitations et peut accélérer la consolidation ou l’abandon des petites exploitations ».
Dans des régions comme la Vallée centrale, le dépérissement continu des nappes est aussi lié à l’affaissement des terrains, qui peut endommager les canaux, les routes et d’autres infrastructures et pourrait réduire durablement la capacité de stockage future de l’aquifère. La scientifique de la NASA a affirmé que ce dépérissement persistant augmente la vulnérabilité du pays à la sécheresse, « puisque l’eau souterraine sert de réserve pendant les années sèches, et que cette réserve se réduit à mesure que les aquifères se retrouvent asséchés plus rapidement qu’ils ne se rechargent ».
La poursuite du dépérissement dans la Vallée centrale et dans le sud des Grandes Plaines peut entraîner des coûts de pompage plus élevés, une irrigation moins fiable et une pression croissante sur les communautés rurales, a déclaré Purnell, ajoutant que « les fermes peuvent subir des conséquences économiques graves bien avant qu’un aquifère ne soit physiquement vide ».
Lorsque le pompage dépasse continuellement le renouvellement, « l’usage actuel n’est pas soutenable », a remarqué Purnell, soulignant qu’une année plus humide peut atténuer la pression, mais cela ne renverse pas des décennies de perte d’eau souterraine. « Les risques restent locaux, toutefois », a-t-il précisé, expliquant que « ce n’est pas une prédiction selon laquelle chaque aquifère américain serait à sec. »
Les défis qui subsistent
Savoir que les eaux souterraines diminuent sur une vaste région est important, a déclaré Chaudhari, mais un cultivateur doit aussi comprendre le niveau d’utilisation de l’eau sur ses propres parcelles. « Si l’eau est pompée plus vite qu’elle ne se renouvelle de manière constante, il est évidemment difficile de la soutenir », a-t-il remarqué.
L’ingénieur a aussi souligné que disposer de données et savoir s’en servir restent deux choses distinctes. Bien que l’accès à des observations satellitaires, des estimations d’ irrigation et des années de relevés historiques soit utile, l’information doit atteindre les opérateurs de terrain de manière à les aider réellement à prendre des décisions. Il a déclaré : « des données plus fines ne résoudront pas le problème à elles seules, mais elles offrent aux agriculteurs et aux gestionnaires de l’eau un meilleur point de départ. »
Chaudhari estime que la gestion de l’eau souterraine nécessite à la fois une vision d’ensemble et des détails locaux. « Les études par satellite peuvent aider à montrer où le stockage d’eau change au fil du temps. Mais il faut aussi des informations au niveau des parcelles pour comprendre l’usage agricole de l’eau et soutenir les décisions sur le terrain. Je pense que relier ces deux aspects est là où la technologie peut faire une différence. »
Purnell a acquiescé, notant que « une meilleure mesure révèle des pertes d’eau que les méthodes satellitaires antérieures avaient tendance à lisser ». Toutefois, il affirme que les décideurs doivent combiner ces preuves avec une surveillance locale des puits et des budgets hydriques à long terme, contraignants et applicables.
