De vastes zones de la surface de la Terre connaissent une augmentation des températures maximales, qui affectent pratiquement tous les écosystèmes de la planète, y compris les calottes glaciaires et les forêts tropicales qui jouent un rôle majeur dans la régulation de la biosphère, les scientifiques ont rapporté.

Une analyse des enregistrements du satellite Aqua de la NASA entre 2003 et 2014 montre que des pics de températures de surface maximales se sont produits dans les forêts tropicales d'Afrique et d'Amérique du Sud et dans une grande partie de l'Europe et de l'Asie en 2010 et au Groenland en 2012. Les températures extrêmes plus élevées ont coïncidé avec des perturbations qui ont touché des millions de personnes :de graves sécheresses sous les tropiques et des vagues de chaleur dans une grande partie de l'hémisphère nord. Les températures maximales extrêmes ont également été associées à la fonte généralisée de la calotte glaciaire du Groenland.

L'enregistrement par satellite des températures maximales de la surface terrestre, les scientifiques ont trouvé, fournit un thermomètre mondial sensible qui relie les changements en vrac des températures maximales aux changements de l'écosystème et au bien-être humain.

Telles sont les conclusions rapportées dans le Journal de météorologie appliquée et climatologie par une équipe de scientifiques de l'Oregon State University, l'Université du Maryland, l'Université du Montana et la Pacific Northwest Research Station du U.S. Forest Service.

La température de surface du sol mesure la chaleur rayonnée par le sol et la végétation. Alors que les stations météorologiques mesurent généralement la température de l'air juste au-dessus de la surface, les satellites enregistrent l'énergie thermique émise par le sol, Roche, chaussée, herbe, arbres et autres éléments du paysage. Au-dessus des forêts, par exemple, le satellite mesure la température des feuilles et des branches de la canopée.

"Imaginez la différence entre la température du sable et celle de l'air à la plage par temps chaud, jour d'été, " a déclaré David Mildrexler, l'auteur principal qui a obtenu son doctorat. du Collège de foresterie de l'État de l'Oregon en juin dernier. "L'air peut être chaud, mais si tu marches pieds nus sur le sable, c'est la température de surface brûlante qui vous brûle les pieds. C'est ce que mesurent les satellites."

Les chercheurs ont examiné les températures annuelles maximales de la surface terrestre en moyenne sur des périodes de 8 jours tout au long de l'année pour chaque pixel de 1 kilomètre carré (247 acres) sur Terre. La NASA collecte des mesures de température de surface avec un instrument appelé MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) sur deux satellites (Aqua et Terra), qui orbitent quotidiennement autour de la Terre du nord au sud. Mildrexler et son équipe se sont concentrés sur le maximum annuel enregistré par le satellite Aqua, qui traverse l'équateur en début d'après-midi alors que les températures approchent de leur pic quotidien. Aqua a commencé à enregistrer des données de température à l'été 2002.

"Comme le sait quiconque fait attention à la météo, la température de la Terre a une variabilité incroyable, " a déclaré Mildrexler. Mais à travers le monde et au fil du temps, le profil des températures élevées de la planète a tendance à être assez stable d'une année à l'autre. En réalité, il a dit, la Terre a un profil de température maximale unique, car il est fortement influencé par la présence de la vie et la fréquence et la distribution globales des biomes du monde. C'est la découverte d'un profil cohérent d'une année sur l'autre qui a permis aux chercheurs d'aller au-delà d'une analyse précédente, dans lequel ils ont identifié les points les plus chauds de la Terre, au développement d'un nouvel indicateur de changement global qui utilise les températures maximales de la surface terrestre de la planète entière.

Dans leur analyse, les scientifiques ont cartographié les changements majeurs des températures maximales de la surface terrestre sur 8 jours au cours de l'année et ont examiné la capacité de ces changements à détecter les vagues de chaleur et les sécheresses, fonte des calottes glaciaires et perturbation des forêts tropicales. Dans chaque cas, ils ont trouvé des écarts de température importants au cours des années où des perturbations se sont produites. Par exemple, les vagues de chaleur ont été particulièrement sévères, les sécheresses étaient étendues dans les forêts tropicales, et la fonte de la calotte glaciaire du Groenland s'est accélérée en association avec des changements de la température maximale sur 8 jours.

En 2010, par exemple, un cinquième de la superficie terrestre mondiale a subi des anomalies de température maximales extrêmes qui ont coïncidé avec des vagues de chaleur et des sécheresses au Canada, les États Unis, Europe du Nord, Russie, Kazakhstan, Mongolie et Chine et sécheresses sans précédent dans les forêts tropicales humides. Ces événements se sont accompagnés de réductions de la productivité des écosystèmes, les chercheurs ont écrit, en plus des feux de forêt, la pollution de l'air et les pertes agricoles.

"Le profil de température de surface maximale est une caractéristique fondamentale du système Terre, et ces températures peuvent nous en dire beaucoup sur les changements du globe, " a déclaré Mildrexler. " Il est clair que les changements en vrac que nous observons dans ces températures maximales sont corrélés avec des changements majeurs dans la biosphère. Alors que les températures mondiales devraient continuer d'augmenter, suivre les changements dans les modèles de température maximale et les conséquences sur les écosystèmes de la Terre chaque année dans le monde est potentiellement un nouveau moyen important de surveiller les changements biosphériques. »

Les chercheurs se sont concentrés sur les enregistrements satellitaires des surfaces terrestres à la lumière du jour. La NASA produit également des enregistrements de température par satellite pour les océans et pour les parties nocturnes du globe.