La surveillance des eaux souterraines apporte des indices sur les migrations de nos ancêtres et notre propre patrimoine génétique

D''après une nouvelle étude publiée dans la revue «Nature Communications», les sources d''eaux souterraines constituaient le fil conducteur des premières migrations humaines en Afrique de l''est, dont on suppose qu''elles ont eu lieu entre 2 et 1,8 million d''années. À cette époque, les moussons africaines respectaient des cycles de 23 000 ans, avec des précipitations variables et des périodes de faibles pluies conduisant à un manque d''eau potable. L''équipe de recherche a étudié l''écoulement des sources africaines à différentes périodes, ce qui leur a permis de cartographier l''itinéraire potentiellement emprunté par ces populations et expliquerait les anomalies étonnantes constatées dans les modèles de dispersion.

En plus de l''impact des fluctuations climatiques, ces travaux soulignent le rôle également joué par la géologie en rendant l''eau potable disponible. Le Dr Mark Cuthbert, auteur principal de l''étude, explique dans le document, «Nous avons découvert que la géologie est vraiment importante pour contrôler la quantité de précipitations emmagasinée dans le sol pendant les périodes de pluies. La modélisation des écoulements a montré qu''ils pouvaient se poursuivre sur de longues périodes de sécheresse car ce stock en eaux souterraines permet d''amortir les effets du changement climatique.»

Fait intéressant, l''équipe émet également l''hypothèse que les sources auraient pu fonctionner comme des centres communautaires pour les populations mobiles. En offrant une opportunité aux gens de se rassembler, ces écoulements ont finalement augmenté la diversité génétique et ainsi stimulé l''évolution humaine.

Le rôle des interactions entre eaux souterraines et eaux de surface

Cette récente recherche, qui aide à mieux connaître la vie de nos ancêtres, se fonde sur les techniques et les résultats du projet EPHEMERAL financé par l''UE, achevé en 2015. Cette recherche s''est penchée sur la façon dont les interactions entre les eaux souterraines et eaux de surface (GSI) régulent la réalimentation indirecte des bassins versants de courants éphémères, s''écoulant seulement pendant de courtes périodes (généralement entre quelques heures et quelques jours).

L''équipe EPHEMERAL a également été dirigée par le Dr Cuthbert et a utilisé des techniques de modélisation informatique innovantes pour traiter les informations obtenues par le biais de la surveillance étroite du terrain et de l''analyse d''un bassin versant en Nouvelle-Galles du Sud, en Australie. Les travaux ont examiné les processus naturels grâce auxquels l''eau de surface s''infiltre dans le sol pour recharger les eaux souterraines. Une meilleure compréhension du processus, ainsi que la modélisation, ont permis d''étudier des scénarios futurs tenant compte de variables comme l''utilisation des terres et les changements climatiques. Fait important, les travaux ont été conçus de manière à être transférables à d''autres bassins versants.

Les eaux souterraines des aquifères sont alimentées par l''eau de surface à partir des rivières et torrents, ainsi que par les précipitations. Elles servent de réservoirs souterrains permettant de stocker l''eau afin d''atténuer les pénuries d''eau de surface par exemple au cours des périodes de sécheresse. Environ 20 % de l''approvisionnement mondial en eau douce provient des eaux souterraines qui, selon les estimations, alimentent environ un tiers de la population mondiale en eau potable. Par ailleurs, d''après un rapport récent publié dans la revue Nature, les eaux souterraines fournissent également un peu plus de 40 % de l''eau utilisée pour irriguer les cultures mondiales.

Cependant, on craint de plus en plus que la dépendance vis-à-vis des eaux souterraines (ainsi que des sources alternatives comme les eaux usées) augmente inévitablement à cause de la rareté de l''eau, de plus en plus importante dans différentes parties du monde, en raison de facteurs comme le changement climatique, l''urbanisation et la population croissante. En soulignant le rôle joué autrefois par la géologie pour répondre aux besoins des hommes en eau et en modélisant des scénarios possibles d''interaction entre eaux souterraines et eaux de surface, EPHEMERAL a contribué à mieux comprendre les critères à satisfaire pour une gestion des ressources en eaux plus durable.

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