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    À l'intérieur du petit monde étrange des microclimats
    Même les tiges de maïs qui poussent dans le désert de l'Arizona créent leur propre microclimat. La température dans les rangs d'irrigation soigneusement nivelés à la base de ces maïs est inférieure à la température extérieure. Photographie Dusty Pixel/Getty Images

    Si le temps est votre humeur, le climat est votre personnalité. C'est une analogie que certains scientifiques utilisent pour expliquer la différence entre deux mots que les gens confondent souvent.

    En d'autres termes, météo existe à court terme. C'est l'état de l'atmosphère dans une zone spécifique pendant une période limitée (pensez minutes, les heures, jours ou semaines). Climat, pendant ce temps, décrit long terme tendances météorologiques moyennes.

    Et si ce dernier vous intéresse, vous feriez mieux de connaître la géographie :notre climat mondial est composé de climats régionaux plus petits. Décomposez-les et vous trouverez des variations locales à presque toutes les échelles imaginables.

    Cela nous amène aux microclimats, un sujet étonnant avec de larges applications pour l'agriculture, préservation, gestion de la faune et urbanisme.

    Questions de taille

    Les climats sont un peu comme des tapisseries tissées. La vue d'ensemble est importante, pas de question. Mais il en va de même pour tous les détails apparemment mineurs trouvés à l'intérieur du plus grand tout.

    Tommaso Jucker est un spécialiste de l'environnement à l'Université de Bristol. Dans un courriel, Jucker dit qu'il définirait le terme microclimat comme "l'ensemble des conditions climatiques (température, pluie, humidité, rayonnement solaire) mesuré dans des zones localisées, généralement près du sol et à des échelles spatiales directement pertinentes pour les processus écologiques. »

    Nous parlerons de ce dernier élément dans une minute. Mais d'abord, il y a un autre critère à discuter. Selon certains chercheurs, un microclimat — par définition — doit différer de la zone plus vaste qui l'entoure.

    Les forêts nous fournissent de bons exemples. "Le climat près du sol dans une forêt tropicale humide est radicalement différent du climat dans la canopée à 50 mètres [164 pieds] au-dessus, ", explique l'écologiste de l'Université du Montana Solomon Dobrowski dans un e-mail. "Ce gradient vertical, parmi d'autres facteurs, permet la biodiversité stupéfiante que nous voyons sous les tropiques."

    De même, les scientifiques ont observé qu'une éclipse solaire partielle de 2015 a fait changer la température de l'air d'une prairie d'Europe de l'Est plus radicalement que dans une forêt voisine. C'est parce que les arbres fournissent non seulement de l'ombre, mais leurs feuilles reflètent aussi le rayonnement solaire. À la fois, les forêts ont tendance à réduire la vitesse du vent.

    Tous ces facteurs s'additionnent. Un examen de 2019 de 98 endroits boisés - répartis sur cinq continents - a révélé que les forêts sont en moyenne 7,2 degrés Fahrenheit (4 degrés Celsius) plus froides que les zones situées à l'extérieur d'elles.

    Maintenant si tu détestes le froid, ne t'inquiète pas; il y a une exception confortable à la règle. Selon cette même étude, les forêts sont généralement 1,8 degrés Fahrenheit (1 degré Celsius) plus chaudes que l'environnement extérieur pendant l'hiver. Plutôt cool.

    Cette image des montagnes de Santa Monica en Californie montre comment une pente orientée au nord (à gauche) peut être recouverte de ceanothus à feuilles blanches à floraison blanche ( Ceanothus crassifolius ), tandis que le versant orienté au sud (à droite) est beaucoup moins peu recouvert d'une plante complètement différente. Noah Elhardt/Wikipédia/CC BY-SA 2.5

    La vie d'un insecte

    Quand un microclimat cesse-t-il d'être, bien, micro? En d'autres termes, y a-t-il une taille maximale dont nous devrions être conscients lorsque nous en discutons ?

    Dépend de qui vous demandez. « En termes d'échelle horizontale, certains ont défini le « microclimat » comme tout ce qui a une portée inférieure à 100 mètres [328 pieds], " dit Jucker. " Personnellement, je suis moins prescriptif à ce sujet. "

    Au lieu, il dit que "l'échelle à laquelle nous voulons mesurer [un] microclimat particulier" devrait être "dictée" par les questions auxquelles nous essayons de répondre.

    "Si je veux savoir comment la température affecte la photosynthèse d'une feuille, Je devrais mesurer la température à l'échelle centimétrique, " Explique Jucker. " Si je veux savoir si et comment la température affecte la préférence d'habitat d'un grand, mammifère mobile, il est probablement plus pertinent de capturer les variations de température sur [des dizaines à des centaines] de mètres."

    Par exemple, les plantes solitaires ont le pouvoir de générer de minuscules microclimats. Demandez à Peter Blanken, professeur de géographie à l'Université du Colorado, Boulder et co-auteur du livre 2016, "Microclimat et climat local."

    "Une seule tige de maïs peut créer son propre microclimat à travers l'ombrage et les modifications des propriétés du sol à proximité immédiate de la tige, " Blanken dit par e-mail. " Pour un champ de maïs, le microclimat créé serait beaucoup plus grand, s'étendant sur tout le champ, ", dit Blanken par e-mail.

    De nombreux organismes gagnent leur vie dans certains des microclimats les plus minables que vous puissiez imaginer.

    Prenez les pucerons, les tétranyques et les insectes mineuses des feuilles. Toutes ces bestioles sont éclipsées par les feuilles des plantes dont elles se nourrissent. Et chaque feuille a son propre microclimat. Les observations montrent que les pucerons recherchent des feuilles plus fraîches tandis que les autres invertébrés préfèrent les feuilles chaudes.

    Parce qu'aucun de ces animaux ne peut générer sa propre chaleur corporelle, les microclimats foliaires ont un effet critique sur leur bien-être.

    L'effet d'îlot de chaleur urbain est un bon exemple du fonctionnement des microclimats. NOAA

    Des microclimats à grande échelle

    Ce n'est un secret pour personne que notre planète traverse des moments difficiles au niveau macro. La température globale grimpe; neuf des 10 années les plus chaudes jamais enregistrées se sont produites depuis 2005. Et selon une estimation récente, environ 1 million d'espèces dans le monde sont menacées d'extinction en raison des activités humaines.

    "L'une des grandes questions auxquelles les écologistes et les scientifiques de l'environnement tentent de répondre en ce moment est de savoir comment les espèces individuelles et les écosystèmes entiers réagiront au changement climatique rapide et à la perte d'habitat, " dit Jucker. "... Pour moi, [les microclimats sont] un élément clé de cette recherche — si nous ne mesurons et ne comprenons pas le climat à l'échelle appropriée, alors prédire comment les choses vont changer à l'avenir devient beaucoup plus difficile."

    Les développeurs ont compris depuis longtemps l'impact des climats à petite échelle sur notre vie quotidienne. Les îlots de chaleur urbains sont des villes qui ont des températures plus élevées que les zones rurales voisines.

    Les plantes dégagent des vapeurs qui peuvent modérer les climats locaux. Mais dans les villes, la verdure naturelle est souvent rare. Pour empirer les choses, beaucoup de nos routes et de nos bâtiments ont la mauvaise habitude d'absorber ou de réémettre la chaleur du soleil. Les émissions des véhicules n'aident pas exactement la situation.

    Toujours, ce n'est pas comme si Boston ou Pékin étaient des monolithes thermiques. Parfois, les températures documentées dans une même ville varient de 15 à 20 degrés Fahrenheit (8,3 à 11,1 degrés Celsius).

    C'est là qu'interviennent les parcs du métro et les arbres de la ville. Ils ont de bons effets rafraîchissants sur les quartiers voisins. « Plusieurs villes dans le monde ont développé des programmes pour augmenter les espaces verts urbains, " dit Blanken. " Les programmes de plantation d'arbres et les programmes de toits verts, ont été montrés pour abaisser les températures de surface, diminuer la pollution de l'air et diminuer le ruissellement des eaux de surface (inondations éclair urbaines) dans les zones urbaines."

    MAINTENANT C'EST INTÉRESSANT

    Les araignées à mousse d'épinette et de sapin portent bien leur nom. Et elles dépendent d'un microclimat très spécifique :ces tarentules nord-américaines en voie de disparition vivent sous des tapis de mousse humides qui poussent sur des rochers à haute altitude. (Avant de demander , sécher la mousse ne leur convient tout simplement pas.)

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