Les vagues de chaleur et de sécheresse sans précédent en France et plus largement en Europe continentale, avec une succession d'incendies et assèchement des nappes phréatiques seront, selon les projections des hydrologues, de plus en plus fréquentes, voire la « nouvelle norme ». Ces phénomènes, qui s'accélèrent, sont par ailleurs constatés dans différentes régions du monde.

On entend par sécheresse un déficit en eau par rapport à une situation normale : elle peut se traduire par le niveau des précipitations, de l'eau du sol ou des débits. On parle alors de sécheresses météorologiques, agronomiques ou hydrologiques, les trois pouvant se produire en même temps, mais ayant souvent une dynamique propre.

Ces phénomènes sont directement impactés par le dérèglement climatique, et on anticipe dans le futur des sécheresses plus fréquentes, plus étendues et plus intenses sur une grande partie du globe, et tout particulièrement en France.

Stocker de l'eau contre la sécheresse

Pour lutter contre les sécheresses, le stockage de l'eau est souvent prôné comme une solution. L'idée est de faire des réserves avec l'eau disponible en périodes pluvieuses (hiver) afin d'en conserver pour des usages ultérieurs (en été).

Cela se traduit notamment par la volonté de construire des barrages ou réservoirs, comme l'indiquent les projets dits de territoires, visant à stocker de l'eau et à la partager dans une même zone.

Le monde compterait plus de 16 millions de barrages, totalisant une capacité de stockage estimée entre 7 000 et 10 000 km³. Soit 2 à 3 fois les volumes d'eau contenus dans les rivières du globe.

Les quantités stockées ont fortement augmenté depuis le début du XXe siècle, afin de répondre à une demande croissante d'eau pour les activités humaines. Cela a permis d'étudier l'impact de ces retenues, à la fois sur la ressource et sur la demande, et d'identifier des conséquences sur l'occurrence de sécheresses.

Évolution du niveau du réservoir Santa Juana sur le bassin du Huasco au Chili. Les niveaux de crise sont indiqués en pointillés. À droite, une photo prise en 2014 au moment de la sécheresse pluriannuelle débuté en 2008. Huasco Departmento Técnico, 2014

En stockant de l'eau durant les périodes d'abondance pour en favoriser l'usage lors des périodes de basses eaux, les retenues permettent de réduire l'impact de nombreuses crues et sécheresses.

Des sécheresses amplifiées par l'activité humaine

Cette efficacité est toutefois limitée aux événements peu intenses. De fait, de nombreuses études montrent que l'efficacité des barrages est très réduite pour les sécheresses longues (comme, par exemple, dans la péninsule ibérique, en Autriche ou aux États-Unis).

Au Nord de la Chine, durant les 30 dernières années, les activités humaines ont amplifié la sévérité et la durée des sécheresses - certaines durant jusqu'à plus de deux ans. En Espagne, l'analyse des sécheresses entre 1945 et 2005 a mis en évidence que les épisodes secs les plus sévères et les plus longs avaient lieu sur les bassins les plus régulés par la présence de barrages. Cela conduit en outre à un renforcement des sécheresses à l'aval des bassins.

Il apparaît ainsi que la création de grands volumes de stockage d'eau pour l'irrigation ne permet pas d'assurer une alimentation en eau lors des longues sécheresses, du fait à la fois de la difficulté à remplir les barrages et d'un usage de l'eau supérieur à la ressource.

Le cercle vicieux de la dépendance à l'eau

L'amplification des sécheresses par les activités humaines est si marquée qu'a émergé la notion de sécheresse « anthropique » : elle implique uniquement les épisodes secs dus aux prélèvements et à la gestion par des réservoirs, indépendamment des conditions climatiques.

Schématisation de l'occurrence de sécheresse induite par des conditions climatiques seules (en jaune), par les activités humaines (prélèvements) seules (en foncé), et par la combinaison des deux. Dans ce cas, la sécheresse se produit quand le niveau d'eau est inférieur au seuil tracé en bleu. L'attribution des sécheresses est réalisée en comparant le niveau observé (trait continu) à un niveau simulé dans des conditions naturelles, sans activité humaine, en pointillé. « Drought in the Anthropocene », _Nature Geoscience_, volume 9, pages 89-91 (2016)

Cette notion de sécheresse induite par l'homme est particulièrement bien illustrée par les cas emblématiques de grands lacs, comme la mer d'Aral et le lac Urmia en Iran, qui s'assèchent car l'eau des rivières alimentant ses lacs est détournée pour des usages humains.

Il ne s'agit pas que d'une fatalité, liée à un besoin en eau, mais d'un cercle vicieux : un déficit en eau - c'est-à-dire un usage de l'eau supérieur à la ressource - conduit à des dégâts socio-économiques et génère une pression pour créer de nouveaux stocks d'eau : on augmente alors les réservoirs et les volumes stockés.

Mais ce gain de réserves est en fait compensé par une augmentation des usages : par exemple, l'augmentation des surfaces irriguées ou la croissance démographique qui élève la consommation en eau potable. Ces évolutions sont aggravées par des facteurs climatiques qui évoluent. De nouveaux déficits en eau apparaissent alors, et avec eux d'autres dégâts socioéconomiques.

Plutôt que de développer des stratégies de réduction des consommations, on induit une dépendance accrue aux infrastructures d'approvisionnement en eau : ce qui renforce la vulnérabilité et les dégâts économiques en cas de pénurie d'eau.

Or, le changement climatique implique de façon quasi-certaine la multiplication de ces carences.

Réduire la consommation pour affronter les sécheresses

Des études s'intéressent spécifiquement aux impacts de la gestion de l'eau sur les futures sécheresses à l'échelle globale. Mais elles n'intègrent pas ce mécanisme de cercle vicieux, et anticipent donc un nombre de réservoirs constant dans le temps. Seuls les volumes pour l'irrigation varient en fonction du climat. Dans ce contexte, qui ne tient pas compte de l'évolution des besoins en eau potable, les aménagements humains permettront de réduire de 10 % la hausse des sécheresses agronomiques, c'est-à-dire, le déficit d'eau dans les sols, mais conduiront à une augmentation de 50 % de l'intensité des sécheresses en rivière

Illustration de la façon dont l'approvisionnement en eau peut aggraver le manque d'eau : la figure représente, en bleu, le cycle offre-demande, en marron, l'influence des pressions socio-économiques, et en rose, la croissance de la dépendance et de la vulnérabilité liée à la confiance dans l'approvisionnement et au déficit d'adaptation.

La multiplication des retenues d'eau nuit à leur fonctionnalité, en limitant leur capacité de remplissage, puisqu'elles sont plus nombreuses à partager une même ressource limitée. Même si ces réservoirs ne font pas l'objet de prélèvement pour des activités humaines, ils connaissent des pertes par évaporation, ce qui réduit la ressource en eau.

Ces facteurs sont particulièrement aggravés lors de sécheresses longues, événements malheureusement voués à devenir plus fréquents dans le contexte du dérèglement climatique. Toutes les actions de réduction de la consommation en eau seront bénéfiques pour diminuer notre vulnérabilité lors de ces événements.

Par Florence Habets, Directrice de recherche CNRS en hydrométéorologie, professeure, École normale supérieure (ENS) - PSL.

La version originale de cet article a été publiée sur The Conversation.