La sécheresse record en Californie est si grave que les stations de contrôle utilisées pour étudier les tremblements de terre peuvent détecter le temps de séchage qui s’élève. Les mesures de ces mouvements subtils, effectuées à l'aide d'instruments GPS, suggèrent qu'il manque environ 62 000 milliards de gallons d'eau dans l'ouest des États-Unis, suffisamment pour couvrir toute la région de six pouces de profondeur.
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La sécheresse sévit dans diverses parties de l'ouest des États-Unis depuis des années. La sécheresse en Californie a commencé au début de 2013 et a continué de s'aggraver. Selon le US Drought Monitor, près de 100% des États connaissent actuellement des conditions de sécheresse et plus de la moitié d'entre eux relèvent de la catégorie la plus grave de «sécheresse exceptionnelle». Les restrictions en matière d'eau sont en place. Les agriculteurs ont été durement touchés. Et certaines personnes s'interrogent même sur leur participation au «défi seau de glace» viral qui vise à sensibiliser la population et à financer la sclérose latérale amyotrophique (SLA).
Bien qu'il ne soit pas difficile de voir des pelouses desséchées et des lacs asséchés, et que les scientifiques puissent directement mesurer les changements dans les précipitations et le débit des cours d'eau, il n'a pas été facile de mesurer la quantité d'eau perdue dans le paysage en voie de dessèchement. La nouvelle étude, publiée aujourd'hui dans la revue Science, offre un moyen de le faire en tirant parti des moniteurs GPS installés dans tout le pays.
L'observatoire des limites de plaques se compose de plus de 1 000 stations GPS permanentes, la majorité concentrée le long de la côte ouest sismique. Les stations mesurent les mouvements du sol en millimètres, et les scientifiques utilisent ces données pour étudier ce qui se passe à la frontière entre les plaques tectoniques du Pacifique et de l'Amérique du Nord. Mais Adrian Borsa, géophysicien à la Scripps Institution of Oceanography de La Jolla, en Californie, a noté une tendance étrange dans les données: la plupart des stations ont progressivement augmenté au cours des deux dernières années, au moment même où la région était en train de s'assécher.
À la fin de juillet, le niveau de l’eau dans le lac Shasta avait chuté de 135 pieds. (John G. Mabanglo / epa / Corbis) 
En haut, les stations de surveillance qui étudient les tremblements de terre ont subtilement changé de position en réponse à la sécheresse en Californie. Au fond, la sécheresse en Californie peut être imputée à un manque de précipitations. (Adrian Borsa / Science ) 
Les restrictions d'eau en Californie ont empêché certaines personnes d'arroser les pelouses. (Gracieuseté de l'utilisateur de Flickr Kevin Cortopassi) 
Illustrée par une bande dessinée xkcd, la Californie souffre de la sécheresse depuis 2000, mais les conditions actuelles sont plus extrêmes. (xkcd CC BY-NC 2.5) La surface de la Terre monte et descend en fonction de la quantité d'eau, de la même manière qu'un bloc de caoutchouc s'abaisse lorsque vous appuyez dessus et rebondit lorsque vous relâchez la pression. «C'est la réponse élastique naturelle de la plupart des matériaux», explique Borsa. La Terre s’élèvera légèrement à mesure que les eaux souterraines s’égoutteront et que la pression diminuera. Mais avec le rock, l'effet est généralement trop faible pour être visible à moins que vous ne regardiez sur de grandes distances avec un équipement extrêmement sensible.
Borsa et ses collègues ont donc cartographié les mouvements de la surface de la Terre à partir de 772 stations entre 2003 et mars 2014. Ils ont veillé à ignorer les données des moniteurs situées à proximité de sites changeant pour des raisons géologiques, ainsi que celles situées près des aquifères et dans la vallée centrale de la Californie, où l'eau est pompée. À des échelles locales, le drainage d'un aquifère provoque l'affaissement du sol plutôt que son soulèvement, car la surface s'effondre pour combler l'espace laissé derrière.
L'équipe a connu de petits mouvements d'année en année, mais en mars 2013, la plupart des stations du sud de la Californie avaient commencé à augmenter régulièrement. En mars de cette année, presque toutes les unités de surveillance en Californie, en Oregon, à Washington, au Nevada, en Idaho, en Utah et au Nevada ont connu une hausse. Les cartes des mouvements de la station correspondent parfaitement aux cartes de déviation par rapport aux précipitations normales.
Les mouvements en Californie ont été minimes - en moyenne 0, 15 pouces, avec un demi-pouce dans les montagnes. Mais ils reflètent une quantité énorme d'eau perdue des réservoirs, du manteau neigeux et des eaux souterraines.
«Le réseau GPS existant dans l'ouest des États-Unis - et ailleurs, peut désormais être utilisé pour fournir une image en temps réel de la quantité totale d'eau disponible pour l'environnement naturel et bâti», déclare Borsa.
Plus tôt cette année, une étude a suggéré que le pompage de l'eau du grand aquifère situé sous le centre de la Californie pourrait affecter la faille de San Andreas. Les dernières nouvelles de la dernière étude sont certes positives, mais celles de Duncan Agnew, un collègue de Borsa, qui a analysé les tensions sur le San Andreas en raison du dessèchement de la Californie. Agnew, dit Borsa, n'a constaté qu'un impact négligeable sur la sismicité.
