Pourquoi la neige du Colorado ne se déverse-t-elle pas dans le fleuve Colorado ? Les recherches suggèrent que cela pourrait être dû au manque de précipitations printanières

Le fleuve Colorado et ses affluents fournissent de l’eau pour l’hydroélectricité, l’irrigation et l’eau potable dans sept États américains et au Mexique. Une grande partie de cette eau provient du manteau neigeux qui s’accumule pendant l’hiver et qui fond chaque printemps. Chaque année, début avril, les gestionnaires de l’eau utilisent le manteau neigeux pour prédire la quantité d’eau disponible pour l’année à venir.

Mais depuis 2000, ces prévisions se sont révélées erronées, le débit réel étant systématiquement inférieur au débit prévu. Les gestionnaires de l’eau et les chercheurs sont perplexes : où va l’eau ?

Le problème réside dans le manque de précipitations au printemps, selon une nouvelle étude de l’Université de Washington. Les chercheurs ont découvert que les printemps récents, plus chauds et plus secs, étaient responsables de près de 70 % de cet écart.

Avec moins de pluie, les plantes de la région dépendent davantage de la fonte des neiges pour s’hydrater, ce qui laisse moins d’eau s’écouler dans les cours d’eau voisins. La diminution des pluies signifie également un ciel ensoleillé, ce qui favorise la croissance des plantes et l’évaporation de l’eau du sol.

Les chercheurs ont publié ces résultats le 16 août dans Lettres de recherche géophysique.

« La période pendant laquelle nous nous demandions : « Oh non, où va notre eau ? » a commencé à peu près au même moment où nous avons constaté cette baisse des précipitations printanières – le début de la « sécheresse du millénaire », qui a commencé en 2000 et dure encore aujourd’hui », a déclaré l’auteur principal Daniel Hogan, doctorant à l’UW au département de génie civil et environnemental.

« Nous voulions nous concentrer sur les conséquences en cascade de ce phénomène. Moins de pluie au printemps signifie probablement moins de nuages. Et s’il fait beau, les plantes diront : “Oh, je suis si heureuse. La neige vient de fondre et j’ai une tonne d’eau, donc je vais pousser comme une proie”. Cette recherche met vraiment l’accent sur l’importance d’étudier toute la saison des neiges, et pas seulement lorsque le manteau neigeux est le plus épais. »

Hogan et l’auteur principal Jessica Lundquist, professeur de génie civil et environnemental à l’UW, ont étudié ce phénomène dans le cadre d’un projet plus vaste visant à résoudre le grand « mystère » de la destination de l’eau.

Au début, les chercheurs se demandaient si la diminution du manteau neigeux était due à la transformation de la neige en vapeur d’eau, un processus appelé sublimation. Mais l’équipe a récemment découvert que seulement 10 % de l’eau manquante était perdue en raison de la sublimation, ce qui signifie qu’un autre facteur était à l’origine du problème.

« Il n’y a qu’un nombre limité de coupables possibles, alors j’ai commencé à comparer des choses qui pourraient être importantes », a déclaré Hogan.

« Nous avons constaté que les changements au printemps sont beaucoup plus prononcés qu’à d’autres saisons. Il s’agit d’un changement radical qui consiste à passer de plusieurs mètres de neige à des fleurs sauvages en fleurs sur une période de temps relativement courte. Et sans les pluies printanières, les plantes, des fleurs sauvages aux arbres, sont comme des pailles géantes, qui puisent toutes dans la neige. »

Les chercheurs ont étudié les changements printaniers dans 26 bassins hydrographiques situés à différentes altitudes dans le bassin supérieur du fleuve Colorado. Pour dresser un tableau de ce qui se passait dans chaque bassin au fil du temps, l’équipe a utilisé divers ensembles de données, notamment des mesures du débit et des précipitations remontant à 1964. Les chercheurs ont ensuite modélisé la quantité d’eau que les plantes de chaque bassin étaient susceptibles de consommer.

« Nous émettons une hypothèse importante dans notre étude », a déclaré Hogan. « Nous partons du principe que les plantes disposent d’une quantité illimitée d’eau, même en cas de précipitations inférieures à la moyenne, car elles ont accès à la fonte des neiges. »

Tous les bassins étudiés par l’équipe ont montré une diminution du débit des cours d’eau en l’absence de pluies printanières. Mais les bassins situés à plus basse altitude présentaient un déficit de débit encore plus prononcé. Cela s’explique par le fait que la neige dans ces bassins est susceptible de fondre plus tôt dans la saison, ce qui donne aux plantes plus de temps pour pousser et consommer la neige fondue, ont expliqué les chercheurs.

Maintenant que les pluies printanières ont été identifiées comme étant la principale responsable, les chercheurs s’efforcent d’affiner leur compréhension de ce qui se passe pendant cette saison. Par exemple, un projet cherche à savoir si les plaques de neige résiduelles agissent comme des mini-réservoirs capables de fournir un flux constant d’eau aux plantes avoisinantes.

Quoi qu’il en soit, plus la sécheresse du millénaire se prolonge, plus ces résultats affecteront les calculs d’eau qui ont lieu chaque mois d’avril.

« C’est en avril que tout le monde veut savoir quelle quantité d’eau se trouve dans le manteau neigeux chaque année », a déclaré Lundquist.

« Mais le problème avec ces calculs en avril, c’est que le printemps n’est pas encore arrivé. Maintenant que nous savons que les pluies printanières sont plus importantes que les pluies à tout autre moment de l’année, nous allons devoir mieux prévoir ce qui va se passer en termes de pluie pour que ces prévisions d’avril soient plus précises. »