Ben Abbott et David Hannah pensent que les diagrammes du cycle de l’eau – des représentations qui illustrent comment l’eau circule sur Terre – sont désespérément dépassés car ils ne montrent pas l’influence perturbatrice des humains. « C’est comme s’ils étaient bloqués au 17e siècle, lorsque l’empreinte humaine sur l’eau était négligeable », a déclaré Abbott, écologiste des écosystèmes à l’université Brigham Young. « C’est comme si un diagramme du corps humain ne montrait pas le système circulatoire – ce n’est pas seulement une simplification, c’est une omission qui rend impossible la compréhension du fonctionnement du système. »
En tant que scientifiques, c’était frustrant – Hannah étudie l’hydrologie et le climat à l’Université de Birmingham – mais, en tant que parents, c’était aussi personnel. « L’année dernière, ma fille de quatrième année est rentrée à la maison en chantant une chanson sur le cycle de l’eau », se souvient Mme Abbott. « Son professeur avait montré en classe une vidéo YouTube qui enseignait la terminologie de base. C’est la vidéo la plus vue sur le cycle de l’eau, avec plus de 11 millions de vues, et elle coche toutes les cases de ce qui ne va pas dans les représentations actuelles du cycle de l’eau. »
La vidéo met l’accent sur les aspects verticaux du cycle de l’eau, tout en excluant la variabilité temporelle – les changements de quantité au fil du temps – ainsi que les interactions à longue distance entre les surfaces océaniques et terrestres et le cycle de l’eau, et « le plus flagrant, c’est qu’elle ne montre aucune interaction humaine avec l’eau », a déclaré Abbott, ajoutant : « Eh bien, en toute équité, il y a une fille qui groove sur le rythme à un moment donné, mais aucune indication que les humains ont remodelé l’eau au 21e siècle. »
De même, il y a quelques années, lorsque la fille aînée de Hannah était en 3e année, elle a produit un dessin coloré du cycle de l’eau qui ne montrait aucune terre – seulement l’océan. « Elle était tellement contente de son travail artistique, tout comme moi, qu’elle m’a dit qu’elle avait passé la journée à faire ce que je faisais au travail », raconte Hannah. « Je n’ai pas eu le cœur de dire que je travaille principalement sur les processus hydrologiques terrestres qui étaient absents de sa super illustration. »
Le cycle global de l’eau représente la façon dont l’eau se déplace au-dessus, sur et sous la surface de la Terre, des zones qui comprennent les terres, l’atmosphère, les rivières et les océans. Les processus du cycle comprennent l’évaporation, la condensation, les précipitations, l’infiltration, le ruissellement de surface ou l’écoulement souterrain, et prennent différentes formes – pluie, glace et vapeur.
« La masse globale d’eau est assez constante dans le temps, mais la répartition de l’eau dans… la neige, la glace, les eaux souterraines, le sol et l’atmosphère est variable dans l’espace et dans le temps, en fonction d’un large éventail de contrôles et de processus liés au climat et aux bassins hydrographiques – les bassins versants », a déclaré Hannah.
Un diagramme précis – largement utilisé dans l’éducation, la recherche et ailleurs – est important car le changement climatique continue à provoquer des changements importants dans le cycle de l’eau. À mesure que le monde se réchauffe, une plus grande quantité d’eau s’évapore des terres et de la mer, l’atmosphère plus chaude étant capable d’en retenir davantage. Cela entraîne des précipitations plus importantes dans certains endroits et une sécheresse prolongée dans d’autres. Cela affecte également la quantité d’eau disponible en tant que ressource.
Les scientifiques, qui ont collaboré avec des chercheurs de l’Université d’État du Michigan et de France, de Suède, du Canada et de Suisse, ont examiné dans quelle mesure les diagrammes actuels du cycle de l’eau étaient obsolètes, et ont proposé une nouvelle version qui reflète l’impact humain.
Le diagramme du cycle de l’eau actualisé qu’ils ont proposé comprend des éléments qui montrent les résultats de l’influence humaine, parmi lesquels l’élévation du niveau de la mer, la fonte des calottes glaciaires, les inondations, la sécheresse et d’autres phénomènes météorologiques extrêmes, l’expansion des « zones mortes » océaniques et la pollution due à l’agriculture et à l’industrie. Leur étude paraît dans la revue Nature Geoscience.
« Le cycle de l’eau est une icône de l’hydrologie et de la pensée des systèmes environnementaux », a déclaré Hannah. « Notre capacité à assurer une eau adéquate pour la société et l’environnement dépend d’une représentation précise du cycle de l’eau… Les défauts dans les diagrammes ont le potentiel de les miner en tant qu’outils éducatifs, et pourraient conduire à une fausse pensée de gestion… »
Les chercheurs ont d’abord rassemblé toutes les études disponibles sur le cycle global de l’eau pour avoir une idée de la quantité d’eau sur Terre et de la façon dont elle se déplace. « Nous avons compilé ces informations à partir de plus de 80 études et les avons comparées à des diagrammes que nous avons collectés dans des manuels, des articles scientifiques et des sources en ligne », explique Abbott. « Nous avons parcouru chaque image en détail, en notant plus de 50 caractéristiques différentes, comme la taille de l’océan par rapport à la terre, la présence ou l’absence d’humains, et quels types de bassins et de flux étaient représentés. »
La grande majorité des diagrammes qu’ils ont scrutés – 85 % – ne montraient aucune implication humaine, tandis que seulement 2 % des images mentionnaient le changement climatique ou la pollution de l’eau, selon l’étude.
Les diagrammes sont souvent utilisés pour transmettre des informations importantes au public dans un format visuel facile à comprendre, comme avec les directives alimentaires diététiques. Contrairement aux images des aliments, qui ont fait l’objet de nombreuses révisions au fur et à mesure de l’évolution des connaissances diététiques, les diagrammes du cycle de l’eau sont restés inchangés. La plupart des dessins des cycles de l’azote et du carbone, par exemple, contrairement aux cycles de l’eau, incluent déjà la dimension humaine, a déclaré M. Abbott. « Nous savons que fixer des diagrammes du cycle de l’eau ne va pas résoudre la crise mondiale de l’eau », a-t-il déclaré. « Mais ces diagrammes offrent une fenêtre sur la façon dont les différents groupes de recherche, d’éducation et de gestion comprennent le cycle de l’eau. L’image qu’ils peignent est assez éloignée de la réalité. »
Le cycle de l’eau enseigne des concepts scientifiques cruciaux, « notamment comment la matière ne peut pas être créée ou détruite, comment tout est connecté dans les systèmes écologiques, et comment l’activité humaine peut influencer les systèmes de maintien de la vie sur la Terre », a déclaré Abbott. « Chaque partie de la société dépend de l’eau, donc comprendre d’où elle vient et ce qui détermine si elle est disponible pour être utilisée est essentiel pour assurer l’eau pour la société et les écosystèmes.
« Parce que beaucoup d’entre nous ne voient pas personnellement toute l’étendue du changement climatique et de la pollution de l’eau, ces diagrammes sont un moyen important d’élargir notre conscience de l’étendue de la modification humaine du système terrestre », a-t-il ajouté. « Ce n’est pas seulement un problème académique, c’est une priorité planétaire d’aider les gens à comprendre comment l’eau fonctionne afin que nous puissions assurer une eau durable pour les écosystèmes et la société. »
L’objectif des scientifiques est de rendre leurs diagrammes accessibles en ligne – dans des formats animés et interactifs, voire sous forme de jeux vidéo – et d’encourager les éducateurs et autres à les utiliser. « Quelques diagrammes attrayants et précis pourraient toucher un public énorme en peu de temps », a déclaré M. Abbott. « Nous devons élever le niveau de connaissance de l’eau à tous les niveaux de la société. »
Avec le changement climatique qui alimente plus de sécheresses et d’inondations, « inclure les humains dans nos diagrammes du cycle de l’eau n’est pas seulement un problème d’éducation, c’est un problème de gestion de l’eau et de durabilité », a déclaré Abbott. « Nous avons besoin de bonnes informations entre les mains des gestionnaires de l’eau et des utilisateurs du monde entier pour pouvoir mettre en œuvre les meilleures politiques possibles… »
Hannah est d’accord, soulignant que la plupart des diagrammes actuels du cycle de l’eau sont apparus pour la première fois dans les années 1930, et n’ont pas changé depuis. « Il y a près d’un siècle, les impacts humains étaient moins étendus et moins bien compris », a-t-il dit. « Mais nous n’avons plus d’excuses aujourd’hui pour ne pas inclure les gens et leurs diverses interactions avec l’eau dans un monde en mutation. »
Marlene Cimons écrit pour Nexus Media, un fil d’information syndiqué couvrant le climat, l’énergie, la politique, l’art et la culture.