Hausse des précipitations liée à l'activité de l'aquifère

Une étude de 2010 publiée dans le Journal of Geophysical Research: Atmospheres a constaté que les précipitations de juillet ont augmenté de 15 à 30 % depuis la partie est de l'aquifère d'Ogallala jusqu'à l'Indiana. Il s'agit d'une observation statistique, et non d'une preuve de causalité.

Lien entre évapotranspiration et précipitations

L'étude suggère que l'évapotranspiration de l'aquifère d'Ogallala contribue aux pluies situées en aval, sur la base d'une analyse de suivi de la vapeur d'eau. Aucune preuve claire ne relie cette hausse à une modification naturelle de la circulation atmosphérique.

Données historiques et régimes de précipitations

Un siècle de données, examiné par l'équipe de DeAngelis, a porté sur les relevés des stations et sur les données de précipitations en grille pour les mois chauds tout au long du XXe siècle, au-dessus de l'Ogallala et en aval de celui-ci. Le signal apparaît en juillet : entre 15 et 30 % de pluie en plus, depuis l'est de l'aquifère jusqu'à l'Indiana.

Calendrier et développement de l'irrigation

La chronologie correspond à l'histoire de l'irrigation. À la fin de la Seconde Guerre mondiale, l'irrigation par pompage s'est rapidement développée au-dessus de l'Ogallala, et la hausse des précipitations de juillet remonte aux années 1940. Juillet correspond également à la saison où l'irrigation est la plus intense.

Configuration géographique et irrigation

La configuration géographique de cette hausse, qui s'étend en aval depuis l'est de l'aquifère, est cohérente avec cette explication. Des économistes ont comparé les comtés situés au-dessus de l'Ogallala à des comtés voisins comparables. L'accès aux eaux souterraines a accru l'intensité de l'irrigation et, dans un premier temps, réduit l'impact des sécheresses.

Circulation de l'eau et suivi de la vapeur

Le trajet de la vapeur, de l'aquifère vers le nuage, en passant par le sous-sol : l'eau de l'aquifère avance d'ouest en est à environ 1 pied par jour, soit environ 30 centimètres. Une fois évaporée, elle se déplace à la vitesse des vents.

Évapotranspiration et effets atmosphériques

Les auteurs avancent que l'augmentation de l'évapotranspiration humidifie l'atmosphère et favorise la convection, ces mouvements ascendants de l'air qui forment les nuages d'orage. Autour d'un pivot d'irrigation qui tourne au milieu de l'été, l'effet paraît négligeable ; à l'échelle d'une région entière, il pourrait peser sur les pluies.

Vérification par le suivi de la vapeur

Pour vérifier que l'idée tient sur le plan physique, les chercheurs ont mené une analyse de suivi de la vapeur d'eau. Elle montre que l'évapotranspiration au-dessus de l'Ogallala contribue aux pluies situées en aval, et que plus cette évapotranspiration est élevée, plus sa contribution est importante.

Simulations et impact de l'irrigation

En 2019, Yang et ses collègues ont réalisé des simulations avec et sans irrigation (Journal of Geophysical Research: Atmospheres, volume 124). Le résumé diffusé par le programme ARM indique que les précipitations augmentent principalement dans le Midwest et le Sud-Est des États-Unis, en aval de la zone irriguée.

Étude d'observation et limites des modèles

L'étude de 2010 est observationnelle : elle associe une hausse des précipitations à une période et à une zone géographique, sans isoler la cause. Les simulations de 2019 vont dans le même sens, mais un modèle montre d'abord ce qui se passe dans le modèle.

Importance de l'aquifère d'Ogallala

L'aquifère n'est pas un détail du paysage. Environ 27 % des terres irriguées des États-Unis se trouvent au-dessus, et il fournit environ 30 % des eaux souterraines utilisées pour l'irrigation dans le pays.

Épuisement et projections futures

Depuis 1950, l'irrigation a réduit son volume saturé d'environ 9 %, selon les estimations. Le ministère américain de l'Agriculture note que rien n'a compensé les prélèvements depuis le boom agricole d'après-guerre.

Eau potable et défis à venir

L'aquifère alimente également en eau potable 82 % des 2,3 millions de personnes recensées en 1990 dans la zone d'étude. Une fois épuisé, il faudrait plus de 6 000 ans pour se reconstituer par les précipitations.

Projections climatiques et impacts régionaux

Les projections climatiques compliquent encore l'équation : dans de nombreux modèles, la région desservie par l'aquifère devient plus chaude et plus sèche à mesure que le niveau de l'aquifère baisse. Au nord, dans le Nebraska, les précipitations devraient plutôt augmenter, tandis que le sud pourrait recevoir moins que les 16 pouces annuels actuels, soit environ 406 mm.