L'élimination des plantes exotiques peut économiser de l'eau : nous avons mesuré combien


L'effet positif du défrichement des arbres exotiques est plus élevé les années sèches que les années humides, selon une étude

La relation de l'homme avec la nature est rompue. Nous transformons la Terre de manière si spectaculaire que près d'un million d'espèces végétales et animales sont menacées d'extinction. La perte d'espèces défait la tapisserie de la nature, modifie le fonctionnement des écosystèmes et, en fin de compte, nuit également à la société.

La nature apporte d'énormes avantages aux gens. Certains sont tangibles. Rien qu'en Afrique du Sud, la valeur de ces avantages pour la population est estimée à 275 milliards de rands par an (environ 7 % du produit intérieur brut du pays). Cette valeur comprend la fourniture au pays de récoltes, de bois, d'eau et de combustible. Il y a aussi d'autres avantages moins immédiatement tangibles : purification de l'air, régulation de l'eau, purification de l'eau, loisirs, tourisme et valeur culturelle et patrimoniale.

L'une des choses qui contribuent à la dégradation des écosystèmes en Afrique du Sud est l'invasion par des plantes exotiques. On estime que cela coûte à la nation 6,5 milliards de rands par an en dommages et le gouvernement dépense plus de 400 millions de rands par an pour éliminer les arbres exotiques. Malgré cet investissement, les invasions d'arbres exotiques continuent d'augmenter à travers le pays.

Les arbres exotiques menacent la biodiversité, augmentent le risque d'incendies de forêt plus intenses et plus fréquents et consomment également de l'eau. C'est un facteur important dans les régions où l'eau est rare, comme l'Afrique du Sud, qui connaissent des sécheresses.

Des arbres exotiques envahissent les régions montagneuses d'Afrique du Sud. Ce sont d'importantes régions productrices d'eau et les arbres menacent l'approvisionnement en eau de plusieurs villes, dont Cape Town et Gqeberha. Tous deux ont connu des pénuries d'eau ces dernières années.

Pour savoir à quel point les arbres exotiques menacent l'approvisionnement en eau, nous avons mené une étude hydrologique. La recherche a mis en place les modèles les plus détaillés et à l'échelle la plus fine possible pour essayer d'estimer comment les arbres exotiques affectent le débit des cours d'eau dans quatre bassins versants de petites montagnes au-dessus de certains des principaux barrages du Cap. Cette étude a également utilisé des images satellites pour saisir des informations précises sur les types d'arbres exotiques et leur emplacement.

Principales conclusions

Les modèles ont prédit que le défrichement des zones de captage entièrement infestées d'arbres exotiques envahissants matures peut augmenter le débit des cours d'eau de 15,1 % à 29,5 %. Bien que les bassins versants modélisés ne soient actuellement pas entièrement envahis, cela présente un argument de poids pour empêcher une invasion complète.

L'étude a également révélé que les gains de débit résultant de l'élimination des arbres exotiques des rivières étaient presque deux fois plus élevés que l'élimination des arbres exotiques des terres environnantes. C'est parce que les arbres exotiques des rivières ont accès à un approvisionnement en eau presque illimité et en consomment donc davantage.

Une autre découverte intéressante est que le défrichement des arbres exotiques semble avoir un impact plus important sur les débits moyens à faibles - en d'autres termes pendant la saison sèche lorsque le débit de la rivière est faible, plutôt que sur les débits élevés - lors des événements pluvieux de la saison des pluies lorsque le les rivières sont pleines.

Cela a du sens : pendant les événements pluvieux, il y a tellement d'eau que les effets négatifs de la végétation étrangère deviennent moins évidents. Mais c'est important car cela implique que l'élimination des arbres exotiques rend plus d'eau disponible entre les épisodes de pluie, et en particulier pendant la saison sèche. Ceci est utile pour améliorer la sécurité de l'eau pendant les sécheresses.

On prévoyait également que l'effet positif du défrichage des arbres exotiques serait plus élevé les années sèches que les années humides. Cela suggère que l'élimination des arbres exotiques est une mesure viable pour s'assurer qu'il y aura plus d'eau au moment où elle sera le plus nécessaire.

Il est utile d'expliquer ce que les économies prévues par nos modèles signifient pour l'approvisionnement global en eau du Cap — et pour les consommateurs. Par exemple, nous avons constaté que la suppression des niveaux actuels d'invasion dans les bassins versants au-dessus du barrage de la rivière Berg (actuellement envahis à 9 %) pourrait augmenter le débit de plus de 1 %. Cela ne semble pas beaucoup, mais cela pourrait signifier une augmentation du volume annuel moyen pouvant atteindre 1,5 million de m³, soit 4,1 millions de litres par jour.

Selon le modèle de rendement de 1:50 ans pour le barrage de la rivière Berg, cela équivaut à une augmentation de 0,2 % du rendement. En mettant cela en perspective avec un calcul rapide de premier ordre, à partir de la stratégie de l'eau de la ville du Cap, nous avons une valeur de R9 par kilolitre pour les coûts d'exploitation du dessalement. Si nous multiplions cela par l'augmentation de 0,2 % du rendement chaque année grâce à l'élimination des arbres exotiques au-dessus du barrage de la rivière Berg, nous obtenons une valeur équivalente annuelle estimée de cette eau d'environ 2 millions de rands.

Cependant, si le bassin versant du barrage de la rivière Berg devenait entièrement envahi par des arbres exotiques, cela réduirait le rendement de 1:50 par an de 4,3 %, ce qui nous coûterait environ 38 millions de rands chaque année si nous devions nous approvisionner en eau ailleurs.

Inverser les dégâts

Nos conclusions sont importantes pour plusieurs raisons. Premièrement, ils peuvent être utilisés pour encourager la société à redoubler d'efforts pour éliminer la végétation exotique. Deuxièmement, ils confirment qu'il est possible d'améliorer la sécurité de l'eau pour les villes sud-africaines pendant leurs saisons sèches ou leurs sécheresses.

Il est essentiel que davantage de travail soit fait pour arrêter et inverser la dégradation des écosystèmes. Cela est particulièrement urgent dans ce que les Nations Unies ont surnommé la Décennie de la restauration des écosystèmes. Nous avons tous une chance de réparer certains des dommages que nous avons causés - et, comme le montrent nos recherches, l'élimination des arbres exotiques doit faire partie de ces efforts.

Jason Hallowes a contribué à cet article. Nous remercions le Dr James Cullis pour son aide dans les calculs de rendement et les estimations de coûts.

Alanna Rebelo, chercheuse principale, Conseil de la recherche agricole; Karen Joan Esler, professeur émérite d'écologie de la conservation, Université de Stellenbosch ; Mark New, directeur, Initiative africaine pour le climat et le développement, Université du Cap, et Petra Brigitte Holden, chercheuse, Université du Cap

Cet article est republié de La conversation sous licence Creative Commons. Lire l'article d'origine.