Hydrological challenges in the Cauvery River basin, South India

Abstract

Abstract: Hydrology in the Cauvery River basin reflects the physics of the Indian Summer Monsoon. Optimal management of the water resources is a permanent challenge due to the natural variability in the monsoon system. Global warming affects precipitation and evapotranspiration, but the coupling to the variability of the climate system is still a matter of debate. These natural challenges have been augmented by an increasing demand for water due to a growing population. Upstream and downstream conflicts of interest add to these challenges. In the Cauvery River basin, these conflicts of interests were expressed in the dispute between Karnataka - the upstream state, and Tamil Nadu - the downstream state. A brief review of these challenges is given in this article with emphasis on the principal challenge in hydrology, namely quantification and management of the water balance. Essentially, runoff defines the upper limit for human water consumption. In periods with water deficit, groundwater storage serves as a buffer. Overexploitation of groundwater results in a declining water table. A permanent lowering of the groundwater level has unfavorable side effects: shallow wells dry out, and more power is required to pump water from deeper boreholes. More serious impacts are degradation of groundwater quality and reduced baseflow to streams and rivers. To illustrate some principal dilemmas regarding management of water resources, a summary is given of the main arguments in the water dispute between the states of Karnataka and Tamil Nadu.Résumé : L’hydrologie du bassin de Cauvery reflète la physique de la mousson d’été indienne. La gestion optimale des ressources en eau est un défi permanent en raison de la variabilité naturelle du système de mousson. Le réchauffement climatique affecte les précipitations et l’évapotranspiration, mais le lien avec la variabilité du système climatique est encore un sujet de débat. Ces défis naturels ont été accrus par une demande croissante en eau due à l’augmentation de la population. Les conflits d’intérêts en amont et en aval viennent s’ajouter à ces défis. Dans le bassin de Cauvery, ces conflits d’intérêts se sont exprimés dans le différend entre le Karnataka – l’État en amont, et le Tamil Nadu – l’État en aval. Une brève revue de ces défis est donnée dans cet article en mettant l’accent sur le principal en hydrologie, à savoir la quantification et la gestion du bilan hydrique. Ce qu’il faut retenir est que la somme des écoulements du bassin versant fixe la limite supérieure de la consommation d’eau. En cas de nécessité, le stockage de l’eau pallie le déficit hydrique jusqu’à ce que les réserves soient épuisées. Dans les zones où les eaux souterraines sont utilisées, la surexploitation entraîne une baisse de la nappe phréatique. Un rabattement permanent du niveau des nappes phréatiques a des effets secondaires défavorables : les puits peu profonds s’assèchent et il faut plus d’énergie pour pomper l’eau des puits plus profonds. Les impacts les plus graves sont la dégradation de la qualité des eaux souterraines et la réduction du débit de base des ruisseaux et des rivières. Pour illustrer quelques principaux dilemmes concernant la gestion des ressources en eau, un résumé est donné des principaux arguments dans le différend sur l’eau entre les États du Karnataka et du Tamil Nadu.