Volume 2 L'eau

Imaginons que nous soyons à l'automne 2022. La Terre s'est réchauffée de 1,2 °C depuis l'ère préindustrielle. Le système hydrique de notre planète - le réseau qui relie les rivières, les lacs et les océans, ainsi que les glaciers, le sol, l'air et tous les êtres vivants - est en train de changer. L'augmentation des températures rend ce système plus volatile.

Si nous considérons la planète comme un corps humain, l'augmentation des températures mondiales est comparable à une hausse de notre température interne : À 37 °C (98,6 °F), nous sommes à l'aise et capables de prospérer, mais une augmentation soutenue, ne serait-ce que d'un ou deux degrés, peut être néfaste. Le cycle de l'eau de la planète est comme notre système circulatoire : un réseau complexe transportant un approvisionnement régulier d'une substance essentielle au maintien de toutes les formes de vie, y compris la nôtre. Toute perturbation de ce réseau peut constituer un grave danger.

Les nuages sont constitués de gouttelettes d'eau qui contiennent chacune des trillions de molécules d'_H2O, tout en étant suffisamment légères pour rester en suspension dans l'air. Imaginez qu'une molécule d'_H2Odans l'atmosphère se joigne à une gouttelette voisine, la rendant juste assez lourde pour tomber du ciel sous la forme d'une goutte de pluie.

Cette goutte éclabousse une route environ quatre minutes après le début de sa descente. L'asphalte n'est pas poreux et l'eau doit aller quelque part. Les ingénieurs qui ont conçu la route ont prévu les jours de pluie, c'est pourquoi la route est plus haute au centre et plus basse sur les côtés, ce qui permet à la gravité d'attirer l'eau vers le bord du trottoir. Notre molécule rejoint l'eau qui s'engouffre dans le caniveau et passe à travers une grille pour se déverser dans un égout pluvial.

Les ingénieurs ont conçu cet égout pluvial en fonction d'un certain nombre de précipitations, mais aujourd'hui, il pleut plus que ce qui avait été prévu. L'eau a presque rempli l'égout pluvial et la rivière dans laquelle il se jette monte dangereusement. Si ces fortes pluies se poursuivent, l'égout dépassera sa capacité et les précipitations ultérieures resteront en surface, suivant les contours des routes et des vallées, jusqu'à ce qu'elles inondent les parties basses de la ville. Pour l'instant, le système fonctionne. Notre molécule se mêle à la rivière qui se déplace rapidement et, en moins d'une heure, elle se retrouve dans l'océan.

Lorsque l'océan et l'atmosphère sont plus chauds, l'eau s'évapore plus facilement. L'air chaud agit comme une éponge : s'il y a de l'eau, l'air l'extrait de la surface de la terre, jusqu'à ce qu'il atteigne un point de saturation.Notre molécule passe désormais moins de temps dans l'océan plus chaud avant de se séparer du tourbillon d'autres molécules d'eau, de s'évaporer dans l'atmosphère et d'être emportée par le vent.

Notre molécule parcourt une longue distance sous forme de vapeur, portée par les vents et passant au-dessus d'une forêt. Les arbres transpirent l'eau de leurs feuilles et de leurs aiguilles, ce qui humidifie et refroidit l'air autour d'eux. Notre molécule entre en collision avec des molécules récemment transpirées, qui se condensent en une nouvelle gouttelette d'eau dans un nuage. D'autres molécules se condensent rapidement, ajoutant du poids, et notre molécule se retrouve à nouveau dans une goutte de pluie qui tombe, cette fois-ci sur la couronne d'un arbre. Les feuilles de l'arbre et les rainures de son écorce canalisent l'eau vers le tronc et vers le sol.

Au cours des semaines suivantes, notre molécule passe par de nombreux petits organismes vivant dans le sol avant d'être absorbée par les racines de l'arbre. Des tubes à l'intérieur du tronc l'entraînent vers les branches et les feuilles. La face inférieure des feuilles exhale de l'oxygène et de la vapeur d'eau. Notre molécule est à nouveau en suspension dans l'air.

Au-dessus de la forêt, notre molécule est emportée plus loin par les vents dominants. Après quelques jours, elle rejoint d'autres molécules dans un groupe de nuages au-dessus d'une chaîne de montagnes. Il y a vingt ans, à cette époque de l'année, la neige aurait été typique à cette altitude. Notre molécule aurait été reliée à d'autres dans un motif cristallin pour former un flocon de neige où elle serait restée tout l'hiver.

Au printemps ou en été, la neige fondait en liquide et descendait progressivement vers la vallée en contrebas, assurant un approvisionnement en eau doux et régulier pour le village et les fermes. Cependant, comme l'air est plus chaud, la gouttelette de notre molécule devient plus grosse et plus lourde. L'éponge atmosphérique finit par atteindre sa capacité maximale et notre molécule tombe dans un déluge.

Les précipitations locales sont de plus en plus irrégulières à mesure que l'atmosphère se réchauffe, et cette vallée est en proie à la sécheresse depuis quelques années. On pourrait penser que les villageois accueilleraient favorablement la pluie, mais le sol n'est pas prêt à l'accueillir, car il est devenu sec et dur, et une grande partie de la végétation s'est desséchée, ce qui est de moins en moins compatible avec de fortes précipitations.

Chaque goutte grasse détache un peu plus la surface desséchée, et bientôt une coulée de boue est en cours, dégringolant et déferlant dans le lit de la rivière en contrebas. Notre molécule se mêle à une bouillie turbulente de terre végétale, de plantes et de débris. Les rives de la rivière s'élargissent, érodant des parties du paysage avec le courant.

En aval se trouve un lac artificiel où les ingénieurs ont endigué la rivière pour produire de l'énergie hydroélectrique.  L'eau est la bienvenue, mais le limon et les débris qu'elle contient ne le sont pas. Ils soulèvent le lit du lac, réduisent sa capacité, obstruent les mécanismes du barrage et menacent l'approvisionnement local en eau d'une manière que la fonte graduelle des neiges n'avait pas provoquée dans le passé.

Notre molécule passe à travers les turbines du barrage et s'écoule vers le delta où le fleuve se jette dans la mer. Les populations locales ont creusé des canaux pour irriguer les terres agricoles de cette région, et notre molécule se rend dans un champ. Le riz est la principale culture dans cette région, et les agriculteurs le cultivent en immergeant la terre dans de l'eau jusqu'aux genoux. Notre molécule circule dans le champ pendant un certain temps, mais au lieu de s'intégrer à un plant de riz, elle s'évapore rapidement en raison de la chaleur de l'atmosphère.

Ce mouvement et ce changement constants de l'état liquide à l'état de vapeur et vice-versa constituent un cycle dramatique et frénétique pour notre molécule. Tout réchauffement supplémentaire ajoute de l'énergie, de la volatilité et de l'incertitude à l'ensemble du système hydrique, augmentant ainsi le risque que les modèles stables sur lesquels nous avons bâti notre vie disparaissent.

Illustrations de Berke Yazicioglu