Contrairement à nous les humains, le soja et le blé ne peuvent pas se tourner vers l'acupuncture ou l'aromathérapie lorsqu'ils sont stressés.

Et, Oui, les plantes peuvent certainement ressentir du stress. Stress causé par trop peu d'humidité et exacerbé par les températures élevées. « Le stress agricole survient lorsque les cultures n'ont pas suffisamment d'eau dans le sol pendant leur cycle de croissance, " a expliqué le chercheur agronome Christopher Hain. " Même si le stress ne conduit pas à l'échec de la récolte, cela peut avoir des impacts significatifs sur le rendement de fin de saison."

Désormais, un nouvel outil permet à la communauté agricole américaine d'exploiter des données spatiales pour voir ce stress avant qu'il ne fasse des ravages.

La tête haute

Kyle Schell, un éleveur familial près de Wall, Dakota du Sud, sait à quelle vitesse les fortunes peuvent changer pour son entreprise. « Quand les sécheresses ou les sécheresses éclair frappent, et nous, en tant que gestionnaires, ne faisons pas d'ajustements, nous commençons à faire des choses préjudiciables à la ressource du ranch, " a-t-il dit. " Avoir une bonne idée quand ces sécheresses arrivent nous donne la possibilité de faire des ajustements tôt, afin de ne pas nuire aux hectares d'herbe et de foin.

Fournir cette information critique plus tôt était l'objectif d'un projet de sciences appliquées qui utilisait les observations de la Terre pour détecter les conditions de sécheresse en Amérique du Nord à un stade beaucoup plus précoce. En travaillant avec le modèle Inverse d'échange atmosphère-terre, Hain et une équipe de scientifiques de la NOAA, USDA-ARS, le Centre national de lutte contre la sécheresse, et l'Université du Maryland a intégré les mesures de la température de la surface terrestre du satellite GOES avec la végétation, albédo, et les données sur la couverture terrestre de Terra et Aqua. Le résultat a été le développement d'un outil appelé l'indice de stress évaporatif (ESI), ce qui, dans de nombreux cas, peut indiquer le début d'une sécheresse deux à quatre semaines plus tôt que les indicateurs de sécheresse actuels.

Quel est l'avantage d'ajouter les données spatiales ? Ils permettent à l'ESI d'évaluer les conditions d'humidité sur le sol, indépendamment des précipitations. Et cela signifie que l'ESI peut montrer comment les cultures réagissent à l'irrigation. Cela signifie également que l'ESI est particulièrement utile pour prédire un phénomène appelé sécheresse éclair. Contrairement aux sécheresses typiques qui peuvent prendre des mois ou des années à se développer, les sécheresses éclair se produisent beaucoup plus soudainement et peuvent endommager les cultures en quelques semaines, bien avant que le stress ne provoque des signes visibles de dommages.

"Quand la végétation brunit déjà, c'est trop tard, " a souligné Hain.

Une autre source

L'ESI est devenu opérationnel en 2016 dans le cadre du système de produits d'évapotranspiration et de sécheresse GOES en ligne de la NOAA. Ce système d'aide à la décision complète les sources d'information déjà disponibles pour les communautés de l'eau et de l'agriculture, tels que l'U.S. Drought Monitor.

David Ollila, un spécialiste du domaine ovin pour l'extension de l'Université d'État du Dakota du Sud, a remarqué comment l'ESI a vu les premiers aperçus d'une sécheresse éclair printanière, bien plus tôt que le Drought Monitor. "Cet outil semble fournir une réflexion beaucoup plus rapide et plus représentative de ce qui se passe, " a-t-il noté. " Le délai pendant lequel le Drought Monitor a reconnu la gravité de la sécheresse de cette année a eu un impact négatif sur la capacité de soutien et de secours de l'USDA Farm Service Agency… jusqu'à ce qu'il soit trop tard. La production fourragère a été mesurée à cinq à quinze pour cent d'une année normale. C'est catastrophique."

Pour Schell, l'ESI fournit un autre outil pour évaluer ses options. « Je surveillerai toutes les ressources disponibles en cas de sécheresse, dont ESI, et si certains seuils sont atteints à certaines dates, une pratique de déstockage va commencer, " expliqua-t-il. " Par exemple, si les précipitations sont inférieures à la normale le 1er mai et que le Drought Monitor et l'ESI indiquent une sécheresse, Je vais vendre une partie ou la totalité de nos génisses de remplacement d'un an."

Il n'y a pas que le bétail et le maïs qui bénéficient de l'ESI, Soit. Une agence d'État se tourne également vers elle pour obtenir des conseils. En tant qu'hydrologue principal pour le Texas Water Development Board (TWDB), John Zhu utilise les données ESI à la fois comme indicateur précoce de sécheresse et comme référence pour les prévisions de sécheresse à court terme de TWDB. « J'ai découvert que l'ESI est particulièrement utile pour notre programme de surveillance de la sécheresse… Nous voulons savoir de quel type de sécheresse il s'agit et combien de temps elle va durer.

Devenir mondial

Avec les succès déjà constatés de l'ESI pour l'Amérique du Nord, Hain et son équipe se sont également concentrés sur des échelles beaucoup plus grandes. "Nous avons développé une nouvelle méthode pour utiliser la température de surface terrestre MODIS et VIIRS afin que nous puissions produire un produit ESI global à partir d'un seul capteur, " Hain a déclaré. "Nous allons développer un ensemble de données ESI mondial opérationnel qui servira un grand groupe de parties prenantes engagées."

Initialement, les parties prenantes comprendront des groupes comme le USDA Foreign Agricultural Service, le Système mondial d'information sur la sécheresse, et le GEOGLAM Early Warning Crop Monitor – et Hain travaille à s'engager davantage. « En fin de compte, notre objectif est de diffuser des ensembles de données ESI mondiaux auprès du plus grand nombre de parties prenantes possible. »