Peut-on rendre les déserts verdoyants ?

Quand on pense à un désert, ce sont souvent les immenses étendues du Gobi ou du Sahara qui viennent à l'esprit.

En réalité, les déserts sont très variés, avec des niveaux de vie végétale, animale et humaine très différents.

Le Caire, capitale de l'Égypte, est la plus grande ville désertique du monde, avec plus de 23 millions d'habitants.

Mais d'une manière générale, un désert est un environnement extrêmement aride, où la rareté de l'eau rend difficile la survie de la plupart des formes de vie.

Et les déserts s'étendent. Selon les Nations Unies, environ 1 million de kilomètres carrés de terres fertiles sont dégradés chaque année.

Alors que les terres fertiles se raréfient sur Terre, est-il possible de produire de l'eau par des moyens inattendus et de faire des déserts des lieux où la végétation peut prospérer ?

Changer le temps

Yan Li, professeur de sciences géographiques à l'Université normale de Pékin, en Chine, explique que « la désertification signifie qu'un terrain naturel, comme une prairie ou une zone arbustive, devient de plus en plus aride pour finir par se transformer en désert ».

Dans les années 1970, le scientifique Jule Charney a découvert que les activités humaines jouaient un rôle significatif dans ce processus.

« Quand il y a trop de bétail, ces animaux mangent toute l'herbe, ce qui fait que la prairie se dégrade jusqu'à devenir un sol nu ou du sable », explique Li à l'émission CrowdScience de la BBC.

Lorsque cela se produit, l'albédo – ou la réflectivité de la surface – change, car le sable nu est très clair et réfléchit donc beaucoup de lumière solaire.

Lorsque le sol réfléchit la chaleur au lieu de l'absorber, l'air au-dessus ne se réchauffe pas autant. Cela signifie que moins d'humidité s'évapore et que moins de nuages se forment, ce qui rend la région encore plus sèche.

Li s'est demandé si faire le contraire pourrait fonctionner. « Et si nous pouvions réduire l'albédo de la surface ? Cela augmenterait-il les précipitations ? »

Il affirme que les panneaux solaires sont un excellent moyen d'y parvenir. Ils sont sombres, et les surfaces sombres absorbent la chaleur, ce qui contribue à réchauffer l'air, à faire monter l'humidité et à former des nuages.

Son équipe a créé un modèle simulant ce qui se passerait si 20 % du Sahara était recouvert de panneaux solaires sombres.

Ils ont également ajouté des éoliennes. « Si nous avons des éoliennes, cela modifiera la rugosité de la surface », explique Li. « Avec davantage de frottements, plus d'énergie pourrait être transférée dans l'atmosphère par le biais de la turbulence. Et c'est cette turbulence qui génère les conditions météorologiques et forme ces nuages. »

Son modèle prévoyait que les précipitations moyennes sur l'ensemble du désert du Sahara seraient doublées.

Mais pour l'instant, il ne s'agit que d'une simulation, et la quantité de panneaux solaires et d'éoliennes serait énorme, couvrant près de 2 millions de kilomètres carrés. C'est presque la taille du Mexique ou de l'Indonésie.

Li explique également que cette méthode ne fonctionne que dans des endroits comme le Sahara, situés près d'un océan, où l'air humide peut être aspiré vers l'intérieur des terres.

De nombreux autres déserts, comme le Gobi ou ceux du Moyen-Orient, sont tout simplement trop éloignés de la mer.

Catching clouds

Dans ce que l'on appelle souvent l'endroit le plus aride de la planète – le désert d'Atacama au Chili –, il existe une technologie qui permet d'extraire l'eau de l'air.

Virginia Carter, géographe et professeure adjointe à l'Universidad Mayor au Chili, est une experte dans la conception de ces systèmes de collecte du brouillard.

« La récupération du brouillard a vu le jour au Chili il y a environ 50 ans », explique-t-elle. « L'idée est de récupérer l'eau des nuages dans le désert. »

La capture de l'eau du brouillard est remarquablement simple : un filet est suspendu entre des poteaux, et lorsque les nuages chargés d'humidité traversent ce maillage fin, des gouttelettes se forment. L'eau est ensuite acheminée vers des tuyaux et des réservoirs de stockage.

Mme Carter indique qu'en moyenne, deux litres d'eau peuvent être captés par mètre carré et par jour à l'extrême nord du Chili, tandis que d'autres endroits peuvent atteindre jusqu'à sept litres.

La récupération de l'eau de brouillard pourrait-elle donc un jour contribuer à verdir le désert ?

Mme Carter estime que c'est une possibilité. Son équipe mène actuellement un projet dans le désert d'Atacama consistant à utiliser l'eau de brouillard pour la culture hydroponique, c'est-à-dire la culture de plantes dans des solutions nutritives aqueuses plutôt que dans le sol.

Mais il y a des inconvénients. La quantité d'eau que l'on peut récupérer est bien moindre par rapport à d'autres techniques, et il faut se trouver dans un endroit où il y a du brouillard, ce qui, là encore, est généralement le cas près de la côte.

De l'eau de mer à l'eau douce

Alors que le niveau mondial des mers monte, le fait de puiser l'eau directement dans la mer pourrait-il être une solution ?

Si le dessalement de l'eau de mer est une technologie extrêmement efficace, les méthodes actuelles sont très gourmandes en énergie et reposent souvent sur les combustibles fossiles.

Christopher Sansom, professeur à l'université de Derby, met au point des unités de dessalement plus compactes qui fonctionnent à l'énergie solaire.

Ce système utilise des miroirs pour concentrer la lumière du soleil sur des tuyaux, qui font ensuite bouillir l'eau de mer et en séparent le sel.

Mais pour répondre aux besoins de l'humanité, sans parler de verdir les déserts, il faudrait augmenter considérablement la capacité de dessalement.

Et quelle que soit la méthode utilisée, il reste une quantité énorme de sel résiduel, qui peut nuire à l'environnement autour de ces usines.

Devrions-nous le faire ?

En théorie, nous pourrions verdir le désert en transformant l'eau de mer en eau douce, en captant l'eau des nuages, voire en modifiant les conditions météorologiques dans le désert.

Mais les déserts ne sont pas mauvais en soi. Les déserts sont « un phénomène naturel sur Terre », explique Li. « Si le désert est stable, tout va bien. Nous pouvons le laisser tel quel. »

« Au lieu d'essayer de verdir le désert ou d'y apporter de l'eau, je pense que nous devons protéger la vie qui s'y trouve », déclare Zinnia Gonzalez Carranza, phytologue à l'université de Nottingham.

Elle explique que tenter de verdir le désert pourrait être néfaste à long terme pour l'environnement et les populations qui y vivent.

« En introduisant des plantes, nous obtiendrons peut-être de bonnes récoltes pendant un certain temps, mais cela se fera au prix d'une grande quantité d'eau. Et nous avons constaté que si l'on utilise beaucoup d'eau pour ces cultures, ce sont les communautés vivant autour du désert qui en souffrent », explique-t-elle.

« Je pense que le mieux que nous puissions faire est de vraiment comprendre le désert, de le respecter et d'essayer de travailler avec lui », ajoute-t-elle.