Une nouvelle étude a révélé que la poussière, pas la chaleur du printemps, contrôle le rythme de la fonte des neiges printanière qui alimente les sources du fleuve Colorado. Contrairement aux idées reçues, la quantité de poussière sur le manteau neigeux des montagnes contrôle la vitesse à laquelle les rivières du bassin du Colorado montent au printemps, quelle que soit la température de l'air, avec plus de poussière en corrélation avec un ruissellement printanier plus rapide et des débits de pointe plus élevés.

La découverte est précieuse pour les gestionnaires de l'eau de l'Ouest et fait progresser notre compréhension de la façon dont les ressources en eau douce, sous forme de neige et de glace, réagira au réchauffement des températures à l'avenir. En améliorant la connaissance de ce qui contrôle la fonte des neiges, il améliore la compréhension des contrôles sur la quantité de chaleur solaire réfléchie par la Terre dans l'espace et la quantité qu'elle absorbe, un facteur important dans les études sur le temps et le climat.

Lorsque la neige est recouverte d'une couche de poussière ou de suie soufflée par le vent, la couche de finition foncée augmente la quantité de chaleur que la neige absorbe du soleil. Tom Painter du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie, a étudié les conséquences de la poussière sur la fonte des neiges dans le monde entier. C'est la première étude à se concentrer sur celle qui a une influence plus forte sur le ruissellement printanier :des températures de l'air plus chaudes ou une couche de poussière sur la neige.

La poussière soufflée par le vent a augmenté dans le sud-ouest des États-Unis en raison des changements climatiques et des décisions d'utilisation des terres par l'homme. Avec la diminution des précipitations et plus de perturbations du terrain, les croûtes protectrices sur le sol sont enlevées et plus de sol nu est exposé. Les vents d'hiver et de printemps ramassent le sol poussiéreux et le déposent sur les Rocheuses du Colorado au nord-est. Les analyses historiques des sédiments lacustres montrent qu'il y a actuellement une moyenne annuelle de cinq à sept fois plus de poussière tombant sur le manteau neigeux des Rocheuses qu'il n'y en avait avant le milieu des années 1800.

Painter et ses collègues ont examiné les données sur la température de l'air et la poussière dans un bassin montagneux du sud-ouest du Colorado de 2005 à 2014, et l'écoulement des trois principaux affluents qui transportent la fonte des neiges de ces montagnes jusqu'au fleuve Colorado. Le bassin du fleuve Colorado s'étend sur environ 246, 000 milles carrés (637, 000 kilomètres carrés) dans certaines parties de sept États occidentaux.

Les chercheurs ont découvert que les effets de la poussière dominaient le rythme du ruissellement printanier, même les années où les températures de l'air printanières étaient inhabituellement chaudes. Inversement, il n'y avait pratiquement aucune corrélation statistique entre la température de l'air et le rythme du ruissellement.

"Nous avons trouvé que quand c'est propre, la montée vers le débit de pointe est plus lente, et généralement vous obtenez un pic plus petit. " Painter a dit. " Quand le manteau neigeux est vraiment poussiéreux, l'eau jaillit des montagnes. » La conclusion va à l'encontre de l'hypothèse largement répandue selon laquelle la température de l'air au printemps détermine la probabilité d'inondation.

Co-auteur McKenzie Skiles, professeur adjoint au département de géographie de l'Université de l'Utah, dit que tandis que les impacts de la poussière dans l'air, comme la qualité de l'air réduite, sont bien connus, les impacts de la poussière une fois déposée à la surface du sol ne sont pas aussi bien compris. « Étant donné la dépendance de l'ouest des États-Unis à l'égard du réservoir de neige naturel, et le fleuve Colorado en particulier, il est essentiel d'évaluer l'impact de l'augmentation des dépôts de poussière sur le manteau neigeux des montagnes, " elle a dit.

Painter a souligné que la nouvelle découverte ne signifie pas que les températures de l'air dans la région peuvent être ignorées dans l'examen des débits et des inondations, surtout à l'avenir. « Alors que la température de l'air continue de grimper, ça va avoir plus d'influence, " dit-il. La température contrôle si les précipitations tombent sous forme de neige ou de pluie, par exemple, donc en fin de compte, il contrôle la quantité de neige à fondre. Mais, il a dit, "Il est peu probable que la température contrôle la variabilité des taux de fonte des neiges. Cela sera toujours contrôlé par le degré de saleté ou de propreté du manteau neigeux."

Skiles noté, "La poussière sur la neige n'a pas seulement un impact sur les montagnes qui constituent les sources du fleuve Colorado. Un assombrissement de la surface a été observé dans les chaînes de montagnes du monde entier, y compris les Alpes et l'Himalaya. Ce que nous apprenons sur le rôle du dépôt de poussière pour le moment et l'intensité de la fonte des neiges ici dans l'ouest des États-Unis a des implications mondiales pour l'amélioration de la prévision de la fonte des neiges et de la gestion des ressources en eau de la neige."

L'étude, intitulé « Variation dans la branche montante de l'hydrogramme de ruissellement de la fonte des neiges de la rivière Colorado contrôlée par le forçage radiatif de la poussière dans la neige, " a été publié aujourd'hui dans la revue Lettres de recherche géophysique .