Des stupas de glace pour minimiser l’impact sur la planche de la montée des eaux ?

Atlantico : En raison du réchauffement climatique, de nombreuses régions arides et semi-arides sont confrontées à un manque croissant d'eau. Face à ce problème, certaines solutions peuvent être retenues, comme l'installation de stupas de glace. Que sont-ils ? Quelles sont les applications de ces stupas ?

Kristina Lyons : La préservation des glaciers orientée techno-scientifique a commencé dans les Alpes européennes dans les années 1960, bien que la plupart des expérimentations aient eu lieu après 2000, lorsque l'attention portée à la glace et à la fonte de la cryosphère est devenue une question urgente de préoccupation mondiale. Les couvertures de glace en Europe, la création de « glaciers artificiels » et les stupas de glace conçus pour recongeler l'eau de fonte des glaciers et faciliter le stockage de l'eau, sont des exemples d'interventions techno-scientifiques relativement récentes dans le monde de la fonte et du dégel provoquées par le changement climatique.

Les interventions d'ingénierie à faible coût reposant principalement sur la température et la gravité, telles que les « glaciers artificiels » et les « châteaux d'eau » gelés ou les stupas de glace, ont attiré une attention internationale accrue. Ils peuvent être construits à des altitudes beaucoup plus basses que les glaciers naturels et sont censés être capables de combler l'écart critique dans la disponibilité de l'eau en fournissant des réservoirs qui fondent plus tôt dans les saisons agricoles. Cette forme conique de réservoir de glace a été conçue pour la première fois en 2013 par Sonam Wangchuk, ingénieur en mécanique, éducateur et personnalité publique active, et son équipe de l'ONG Mouvement éducatif et culturel des étudiants du Ladakh (SECMOL). Ils ont commencé à travailler sur le projet en réponse aux conditions de sécheresse induites par le climat et aux réserves d'irrigation de moins en moins fiables pour les agriculteurs himalayens vivant en aval. Ces projets sont présentés comme un moyen efficace de fournir des solutions à la pénurie d'eau dans les régions froides et arides et dans les zones où la diminution des précipitations et l'augmentation des températures coïncident avec la réduction du débit des cours d'eau et le recul des glaciers.

Les stupas de glace fonctionnent en canalisant l'eau d'un ruisseau de haute montagne à travers un tuyau surélevé bien au-dessus du sol. La source d'énergie est le mouvement de l'eau, une combinaison de gravité et de pression. Lorsque l'eau sort du tuyau sur le site du stupa, elle est projetée dans l'air froid à travers un arroseur en forme de fontaine, gelant presque immédiatement au-dessus d'une structure construite en dessous. Le résultat est un bloc de glace en forme de stupa qui peut durer comme une masse gelée bien après la fonte de la neige environnante, stockant ainsi de l'eau qui aurait été inutilisable pour l'agriculture en hiver pour une utilisation au printemps et en été. Comme Sonam Wangchuk me l'a expliqué dans une interview que j'ai menée avec lui en mai 2022, la forme de ces monticules de glace ressemble aux stupas de maçonnerie bouddhistes omniprésents dans la région ; d'où leur nom : stupas de glace.

Les stupas de glace existent dans la région du Ladakh dans l'Himalaya. Deux stupas de glace ont également été construits à Guttannen, en Suisse. Sonam Wangchuk m'a dit qu'il y avait eu des discussions sur la possibilité de construire des stupas de glace en Autriche, en République tchèque, au Népal, au Pakistan et en Mongolie. Certains de ces projets sont peut-être déjà en cours. Comme je l'ai écrit dans mon rapport pour le Centre de politique énergétique UPenn Kleinman, il existe également un cas de prototypes de stupa de glace construits dans les Andes centrales chiliennes par un groupe d'ingénieurs connu sous le nom de Projet Nilus. Il s'agit du premier projet de stupa de glace en Amérique latine et plus largement dans les Amériques.

Dans quelle mesure la stratégie des stupas de glace pourrait-elle combler le manque d'eau causé par la fonte des glaciers et les sécheresses ? Dans quelles régions cette stratégie pourrait-elle être mise en œuvre ?

À l'heure actuelle, les stupas de glace ont été principalement construits dans des climats arides et semi-arides où la disponibilité de l'eau est limitée et sujette à des fluctuations basées sur la réduction des précipitations et les précipitations passent de la neige à la pluie. Ces deux phénomènes modifient l'effet tampon de l'eau de fonte des glaciers pendant les saisons estivales et les périodes sèches prolongées pour les populations vivant dans les montagnes, les contreforts et les bassins versants en aval.

Les stupas de glace construits pour la première fois au Ladakh, en Inde, se sont inspirés de la conception et de la logique des glaciers artificiels, ou de ce qui pourrait être mieux décrit comme des champs de glace en terrasses, construits par un ingénieur civil à la retraite nommé Chewang Norphel plusieurs décennies plus tôt. L'échelle relativement petite et la présence moins invasive des stupas de glace facilitent leur construction dans une grande variété d'environnements contrairement aux réservoirs d'eau et aux barrages. Alors que les glaciers artificiels nécessitent de grands paysages ombragés à des altitudes spécifiques, des stupas de glace peuvent être construits à n'importe quel endroit qui gèle en hiver et si un flux d'alimentation peut être détourné des altitudes supérieures. En raison de leur forme verticale et conique, moins de surface est exposée au vent et au soleil que dans le cas d'un champ glaciaire horizontal.

La plupart de la littérature que j'ai lue sur les stupas de glace affirme qu'ils ont beaucoup de potentiel, mais que leur capacité de stockage d'eau n'a pas encore été quantifiée de manière systématique. Ces études suggèrent également qu'il est important de produire plus de données sur les conditions climatiques et hydrologiques où les stupas de glace ont été ou pourraient être construits. Ces informations pourraient améliorer la compréhension de l'efficacité des réservoirs de glace et, par conséquent, aider à évaluer la transférabilité potentielle d'une telle technologie de conservation de l'eau.

Les stupas de glace au Ladakh sont principalement construits et entretenus par les communautés elles-mêmes et ne reposent pas sur une technologie complexe. Wangchuck m'a expliqué qu'ils sont censés être "des solutions basées sur la montagne pour et par les habitants de la montagne". L'équipe de Nilus au Chili tente de développer la prise de décision basée sur les données, la télédétection et l'IA. Leur projet met l'accent sur l'innovation technologique et l'ingénierie de pointe, nécessitant des connaissances plus spécialisées, des ressources plus importantes et une technologie sophistiquée qui pourraient être combinées avec les types de mesures sur le terrain que j'ai mentionnés ci-dessus.

Des études sur les avantages des stupas de glace au Ladakh ont observé que certaines communautés villageoises observaient des rendements agricoles plus élevés, une fréquence accrue d'irrigation et un reboisement. Au-delà de ces avantages, le projet Nilus au Chili a également spéculé sur une gamme d'objectifs potentiels pour les stupas, y compris la construction de suffisamment de stupas de glace pour tamponner les glaciers en maintenant un microclimat plus froid pour restaurer les zones humides de haute altitude (bofedales ou vegas), et récupérer la montagne, des contreforts et des écosystèmes forestiers, ainsi que peut-être même des aquifères utilisant l'eau de fonte regelée.

Au-delà des contraintes techniques, la stratégie des stupas de glace peut poser certains problèmes, notamment d'ordre juridique. Le cas du Chili est particulièrement représentatif. Quels sont ces problèmes ? Sera-t-il facile de surmonter ces contraintes légales ?

Ce n'est pas que les stupas de glace eux-mêmes posent nécessairement des problèmes, mais plutôt qu'ils sont proposés comme des solutions d'ingénierie dans des endroits où il existe déjà des conflits sur l'accès à l'eau et les droits à l'eau, une grave sécheresse et une pénurie d'eau qui s'intensifie. Ces problèmes ne sont pas seulement naturels (c'est-à-dire induits par le climat) ou produits culturellement (c'est-à-dire le résultat de la gestion de l'eau) car nous savons que le changement climatique est un phénomène d'influence anthropique où certains humains et modèles de développement ont plus de responsabilité que d'autres. Les changements climatiques mondiaux, tels que la sécheresse, sont directement exacerbés et affectés par le statut juridique de l'eau, sa gestion et les systèmes humains d'utilisation et d'élaboration des politiques qui se produisent dans chaque contexte.

Le code de l'eau privatisé du Chili et le fait que sa population ne vit pas à haute altitude dans les Andes ou n'a pas nécessairement accès à une chaîne de montagnes largement privatisée, crée un contexte juridique et socio-économique particulier dans lequel expérimenter l'ingénierie des stupas de glace. Les Andes centrales du Chili sont également fortement touchées par des opérations minières industrielles nationales et transnationales, ce qui pose des défis spécifiques à la construction de stupas de glace et à la manière dont l'eau qu'ils stockent sera utilisée. Il reste à voir comment les récentes réformes du code national de l'eau du Chili garantiront le droit humain à l'eau et à l'assainissement, ainsi qu'une plus grande conservation de l'eau. Le pays est toujours reconnu comme ayant le régime néolibéral de l'eau le plus agressif au monde. Bien que l'eau des glaciers ne puisse pas être détenue directement au Chili, dès que la glace fond et s'écoule en aval pour recharger les ruisseaux, les rivières et les aquifères, cette eau devient une partie des concessions de droits d'eau. Les droits d'eau privatisés ajoutent une autre couche de complexité à la question de savoir qui bénéficie de ces infrastructures émergentes, ainsi que le rôle des artefacts technologiques dans les conflits socio-environnementaux locaux sur l'allocation de l'eau et d'autres questions de justice environnementale.

L'emplacement des futurs stupas de glace et les décisions concernant l'utilisation de l'eau dépendent d'une analyse minutieuse des contextes politiques, économiques et sociaux nationaux, régionaux et locaux, tout autant qu'ils nécessitent de meilleurs ensembles de données sur les conditions hydrologiques et climatiques. L'introduction des nouvelles technologies impacte nécessairement les institutions gérées localement, et plus largement les relations communautaires, la convivialité et les dynamiques socioécologiques. Même dans les cas où les communautés locales ont été largement impliquées dans les projets de stupas de glace, comme au Ladakh, il est rapporté que ces communautés ont réagi différemment aux impacts des stupas sur leur gouvernance coutumière de l'irrigation, en particulier les préoccupations concernant le prélèvement perçu d'eau ou s'inquiètent de savoir où va l'eau lorsqu'elle pénètre dans les tuyaux en polyéthylène haute densité (PEHD) utilisés pour construire les structures.

Ces dynamiques complexes signifient que la participation communautaire, l'accès à l'information, la prise de décision démocratique et la gouvernance environnementale sont tous des sujets importants lors de l'examen de toute stratégie technique. En outre, les protections juridiques des droits et droits des lois sur la conservation de l'eau et des glaciers affectent également directement cette stratégie.

Peut-on s'attendre à un développement plus intense des stupas de glace dans le monde dans les prochaines décennies ? La technologie des stupas de glace devrait-elle également évoluer pour devenir plus efficace ?

La réalité que les sécheresses et le recul des glaciers augmentent signifie que de plus en plus de communautés seront touchées par la pénurie d'eau et les conséquences plus larges de la disparition de la glace ou de son remplacement par d'autres écologies. Des projets d'ingénierie continueront d'être développés pour adapter les populations et les territoires à ces changements et pertes. Dans leur rôle de stratégies potentielles de conservation de l'eau ou de collecte de l'eau spécifiques au site, je pense qu'il y a un ensemble de questions à considérer concernant l'avenir des stupas de glace. Une série de questions porte sur la possibilité de transférer cette technologie dans différentes régions du monde et sur la manière d'améliorer son efficacité. Cependant, il n'est pas conseillé de proposer des solutions d'ingénierie sans d'abord sonder les questions structurelles sur qui a besoin d'eau, pourquoi les pénuries se produisent et comment les cadres juridiques et les décisions économiques politiques influencent l'accès à l'eau et sa répartition, la protection des glaciers et les conditions de haute température. écosystèmes de montagne. Le choix du site pour construire un stupa de glace ou d'autres techniques similaires de récupération de l'eau doit être fait en concertation avec les communautés locales, non seulement pour s'assurer que ces projets sont compatibles avec la gouvernance des biens communs de l'eau, mais aussi pour lutter pour leur durabilité en termes de longévité et de capacité. pour répondre aux priorités socio-environnementales locales.

Les stupas de glace imitent fonctionnellement, mais ne ressemblent pas à la complexité et à la multidimensionnalité des glaciers et de leurs écosystèmes environnants. Les chercheurs ont souligné que les «glaciers artificiels» soulignent un élément commun à de nombreuses modifications de la cryosphère de montagne en ce sens qu'ils peuvent réduire les glaciers à une définition fonctionnelle qui se concentre exclusivement sur leur rôle de «châteaux d'eau». Nous devons également être prudents quant au caractère prometteur des solutions technologiques au changement climatique. Sans vouloir exclure le potentiel des stupas de glace de devenir plus que des stratégies de conservation de l'eau spécifiques à un site, il est important de poursuivre des projets d'ingénierie adaptative au climat tout en reconnaissant leurs limites et en s'efforçant de s'attaquer aux causes profondes de la nécessité de leur développement. Ceci est particulièrement pertinent lorsqu'il s'agit d'éliminer les interventions anthropiques immédiates dans les écosystèmes glaciaires, telles que la construction de routes, les opérations minières, la construction de barrages hydroélectriques, le tourisme intense (y compris les véhicules mécanisés) et d'autres formes d'impact direct et indirect sur les écosystèmes de haute montagne.