CARLSBAD, Californie (AP) — À environ six kilomètres au large de la côte sud de la Californie, une entreprise parie qu'elle peut résoudre l'un des plus grands problèmes liés au dessalement en déplaçant la technologie profondément sous la surface de l'océan.

La Water Farm 1 prévue par OceanWell utiliserait la pression naturelle de l'océan pour alimenter un système d'osmose inverse — un processus qui force l'eau de mer à passer à travers des membranes afin d'en filtrer le sel et les impuretés — et produirait jusqu'à 60 millions de gallons (près de 225 millions de litres) d'eau douce par jour. Le dessalement est un processus très énergivore : les usines du monde entier produisent entre 500 et 850 millions de tonnes d'émissions de carbone par an, soit près des 880 millions de tonnes émises par l'ensemble du secteur aérien mondial.

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OceanWell affirme que son approche en eaux profondes — à 400 mètres sous la surface de l'eau — permettrait de réduire la consommation d'énergie d'environ 40 % par rapport aux usines conventionnelles, tout en s'attaquant aux autres problèmes environnementaux majeurs qui affectent le dessalement traditionnel : la saumure hautement concentrée rejetée dans l'océan, où elle peut nuire aux habitats des fonds marins, notamment aux récifs coralliens, et les systèmes d'admission qui piègent et tuent les larves de poissons, le plancton et d'autres organismes à la base de la chaîne alimentaire marine.

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« L'avenir de l'eau douce dans le monde viendra de l'océan », a déclaré Robert Bergstrom, PDG d'OceanWell. « Et nous n'allons pas demander à l'océan de payer pour cela. »

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C'est une promesse ambitieuse à une époque où le monde a désespérément besoin d'alternatives. Alors que le changement climatique intensifie les sécheresses, perturbe les régimes pluviométriques et alimente les incendies de forêt, de plus en plus de régions se tournent vers la mer pour s'approvisionner en eau potable. Pour de nombreux pays, en particulier dans le Moyen-Orient aride, certaines régions d'Afrique et les nations insulaires du Pacifique, le dessalement n'est pas une option, mais une nécessité : il n'y a tout simplement pas assez d'eau douce pour répondre à la demande. Plus de 20 000 usines sont actuellement en activité dans le monde, et le secteur connaît une croissance annuelle d'environ 7 % depuis 2010.

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« Avec l'aggravation des problèmes liés à l'aridité et au changement climatique, le dessalement va devenir une technologie clé de plus en plus répandue à l'échelle mondiale », a déclaré Peiying Hong, professeur de sciences et d'ingénierie environnementales à l'Université des sciences et technologies du roi Abdallah en Arabie saoudite.

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Mais les scientifiques avertissent qu'à mesure que le dessalement prend de l'ampleur, les dommages cumulés causés aux écosystèmes côtiers — dont beaucoup subissent déjà la pression du réchauffement des eaux et de la pollution — pourraient s'intensifier.

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Une recherche de solutions

Certaines entreprises alimentent leurs usines en énergie renouvelable, tandis que d'autres développent une technologie membranaire plus efficace afin de réduire la consommation d'énergie. D'autres encore transfèrent entièrement cette technologie sous l'eau. Les entreprises Flocean, basée en Norvège, et Waterise, basée aux Pays-Bas, ont testé des systèmes de dessalement sous-marins et travaillent à leur déploiement commercial. Au-delà du sud de la Californie, OceanWell a signé un accord pour tester son système à Nice, en France, une autre région confrontée à une intensification des sécheresses et des incendies de forêt, à partir de cette année.

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Pour l'instant, cette technologie est encore en cours de développement. Un seul prototype fonctionne dans le réservoir de Las Virgenes, où le district local de distribution d'eau s'est associé à l'entreprise dans l'espoir de diversifier son approvisionnement en eau. En cas de succès, les modules d'osmose inverse flotteraient finalement au-dessus du fond marin dans la baie de Santa Monica, ancrés avec un encombrement minimal en béton, tandis qu'un pipeline sous-marin transporterait l'eau douce jusqu'au rivage. Le système utiliserait des filtres conçus pour retenir même le plancton microscopique et produirait des rejets de saumure moins concentrés.

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Gregory Pierce, directeur du groupe des ressources en eau de l'UCLA, a déclaré que le dessalement en eaux profondes semblait prometteur d'un point de vue environnemental et technique, mais que le véritable défi serait son coût.

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« C'est presque toujours beaucoup plus élevé que ce que vous prévoyez » avec les nouvelles technologies, a-t-il déclaré. « Je pense donc que cela sera déterminant pour le succès ou l'échec de cette technologie. »

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Le réservoir Las Virgenes alimente environ 70 000 habitants dans l'ouest du comté de Los Angeles. La quasi-totalité de l'eau provient du nord de la Sierra Nevada et est pompée sur environ 640 kilomètres à travers les montagnes Tehachapi, un trajet qui nécessite d'énormes quantités d'énergie. Lorsque les précipitations et l'enneigement sont faibles dans la Sierra, le réservoir et les communautés qu'il alimente en souffrent.

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Le dilemme du dessalement en Californie

À environ 160 kilomètres au sud, l'usine de dessalement de Carlsbad est devenue un point central dans le débat qui agite l'État sur les compromis environnementaux liés au dessalement.

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L'usine a été mise en service en 2015. Il s'agit de la plus grande installation de dessalement d'eau de mer en Amérique du Nord. Capable de produire jusqu'à 54 millions de gallons (204 millions de litres) d'eau potable par jour, elle fournit environ 10 % de l'eau du comté de San Diego, soit suffisamment pour alimenter environ 400 000 foyers.

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Dans le sud de la Californie, l'intensification des sécheresses et des incendies de forêt a mis en évidence la précarité de l'approvisionnement en eau de la région. L'expansion agricole et la croissance démographique ont épuisé les réserves locales d'eau souterraine, rendant les villes dépendantes de l'eau importée. San Diego importe environ 90 % de son approvisionnement depuis le fleuve Colorado et le nord de la Californie, des sources qui sont de plus en plus mises à rude épreuve par le changement climatique. Le dessalement a été présenté comme une solution : une source locale d'eau potable à l'épreuve de la sécheresse, puisée dans l'océan Pacifique.

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Mais les groupes environnementaux ont fait valoir que la prise d'eau de mer et le rejet de saumure par l'usine présentent des risques pour la vie marine, tandis que sa forte consommation d'énergie fait grimper les factures d'eau et aggrave le changement climatique. Avant la mise en service de l'usine, les organisations environnementales ont déposé plus d'une douzaine de recours juridiques et de litiges réglementaires. La plupart ont été rejetés, mais certains ont entraîné des modifications de la conception et des permis du projet.

« Il aspire une quantité énorme d'eau, et avec elle, la vie marine », a déclaré Patrick McDonough, avocat principal chez San Diego Coastkeeper, qui a participé à plusieurs recours juridiques contre le projet. « Nous ne parlons pas seulement de poissons, de tortues, d'oiseaux, mais aussi de larves et de spores, c'est-à-dire d'écosystèmes entiers. »

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Une décision prise en 2009 par le Conseil régional de contrôle de la qualité de l'eau estimait que l'usine piégerait environ 4,5 kg de poissons par jour et exigeait que ces impacts soient compensés par la restauration de zones humides ailleurs. Dix-sept ans plus tard, cette restauration reste incomplète. Une étude réalisée en 2019 a révélé que les rejets de saumure de l'usine augmentaient la salinité au large des côtes au-delà des niveaux autorisés, sans toutefois détecter de changements biologiques significatifs, probablement parce que le site avait déjà été fortement altéré par des décennies d'activité industrielle provenant d'une centrale électrique voisine.

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Ces impacts sont particulièrement marqués en Californie, où environ 95 % des zones humides côtières ont disparu, principalement en raison du développement urbain, laissant les lagunes restantes comme habitats vitaux pour les poissons et les oiseaux migrateurs.

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« Lorsque nous commençons à perturber ces lagunes côtières et ces zones humides très importantes et malheureusement peu nombreuses, cela peut avoir des répercussions considérables sur l'océan », a déclaré M. McDonough.

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Michelle Peters, directrice générale de Channelside Water Resources, propriétaire de l'usine, a déclaré que l'installation utilise des dispositifs d'exclusion des grands organismes et des tamis d'un millimètre pour minimiser la capture d'organismes marins, tout en reconnaissant que certaines espèces plus petites peuvent encore passer à travers.

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L'usine dilue ses rejets de saumure avec de l'eau de mer supplémentaire avant de les rejeter dans l'océan, et des années de surveillance n'ont montré aucun impact mesurable sur la vie marine environnante, a-t-elle déclaré.

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M. Peters a déclaré que l'usine de Carlsbad avait considérablement réduit sa consommation d'énergie grâce à des améliorations en matière d'efficacité et fonctionnait selon un plan visant à rendre l'installation neutre en carbone. De nombreux experts affirment que le recyclage et la conservation de l'eau devraient être prioritaires, soulignant que la purification des eaux usées consomme généralement beaucoup moins d'énergie que le dessalement de l'eau de mer et peut réduire considérablement les impacts sur la vie marine. Las Virgenes poursuit un projet de réutilisation des eaux usées parallèlement à son partenariat dans le domaine du dessalement.

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« Ce que nous recherchons, c'est un approvisionnement en eau sur lequel nous pouvons compter lorsque Dame Nature ne nous en fournit pas », a déclaré M. Pedersen, de Las Virgenes. « Le développement de nouvelles sources d'eau locales est vraiment une mesure essentielle pour mieux nous préparer à la sécheresse et au changement climatique. »

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