Les cultures de couverture cultivées dans les champs pendant l'hiver peuvent entraîner un réchauffement des températures dans le nord des États-Unis et le sud du Canada, selon une nouvelle étude réalisée par des scientifiques du National Center for Atmospheric Research. Les récoltes, une stratégie de gestion des terres que les agriculteurs utilisent entre les saisons de croissance, créer une surface plus sombre qu'un champ enneigé, absorbant plus de chaleur du soleil et produisant un effet de réchauffement local.

Les cultures de couverture ont plusieurs avantages écologiques, comme la réduction de l'érosion et l'augmentation de la productivité des sols, mais jusqu'à présent, les chercheurs n'ont pas examiné la manière dont les cultures de couverture pourraient affecter les températures hivernales.

"La plupart des gens se tournent vers les cultures de couverture pour les avantages localisés, mais le fait qu'ils pourraient augmenter la température hivernale signifie qu'ils pourraient contribuer au changement climatique régional, " a déclaré Danica Lombardozzi, un écologiste des plantes au NCAR et auteur principal de l'article.

La végétation dépassant de la neige réduira la réflectivité, ou albédo, de la superficie. Au lieu de la neige brillante reflétant la chaleur solaire dans l'espace, les tiges et les feuilles des cultures absorbent la chaleur et réchauffent l'atmosphère qui les entoure.

La nouvelle étude, publié dans la revue Lettre de recherche géophysique s, suggère que grand, les cultures de couverture feuillues peuvent réchauffer la surface de la région de croissance jusqu'à 3 degrés Celsius (près de 5,5 degrés Fahrenheit).

"Les cultures de couverture sombre absorbent la chaleur du soleil et réchauffent ensuite l'atmosphère. Même les cultures partiellement recouvertes de neige pourraient diminuer suffisamment la réflectivité pour influencer la température hivernale, " dit Lombardozzi.

Cette recherche suggère également que le réchauffement hivernal est particulièrement prononcé dans les régions où le manteau neigeux hivernal est variable, comme le Midwest américain. Le changement climatique devrait déjà réchauffer les hivers nord-américains au cours des prochaines décennies, et les résultats de cette étude suggèrent que les cultures de couverture pourraient amplifier ces effets.

L'étude a été financée par le département américain de l'Énergie et l'Institut national de l'alimentation et de l'agriculture du département américain de l'Agriculture. L'équipe de recherche comprenait des scientifiques de l'Université du New Hampshire et de l'Université Cornell.

Feuilles sur la neige

Les chercheurs ont utilisé des simulations avancées du modèle du système terrestre communautaire (CESM) basé sur le NCAR pour comprendre l'interaction entre les cultures de couverture, la superficie du terrain, et l'ambiance.

« Nous avons voulu regarder les caractéristiques des couverts végétaux :sont-ils hauts ou courts, ont-ils beaucoup de feuilles ou peu de feuilles ?", a déclaré Gordon Bonan, un scientifique principal du NCAR et co-auteur de l'étude.

Pour représenter cette gamme de cultures, les scientifiques ont effectué une série de simulations. La première simulation avait des plantes hautes, 50 centimètres (20 pouces) de hauteur, avec peu de feuilles. Le deuxième type de culture était également grand mais très feuillu, et le troisième était court, 10 centimètres (4 pouces) de hauteur, et aussi feuillu. Pour chacun des trois scénarios de culture, le pourcentage de la récolte susceptible de tomber complètement sous le poids des chutes de neige a été fixé à 20 pour cent.

Les simulations ont révélé que pendant les mois d'hiver (de décembre à février), les cultures de couverture hautes et feuillues augmentent les températures juste au-dessus de la surface de la Terre de 3 degrés C (près de 5,5 degrés F) dans les régions de culture du centre et du nord des États-Unis et du sud du Canada.

L'étude a également révélé des modèles de réchauffement pour les cultures de couverture plus courtes et moins feuillues. Cependant, le changement n'est pas aussi important que pour le grand, cultures feuillues, et les effets se produisent dans une plus petite région du Midwest des États-Unis et de l'ouest du Canada.

"En général, la hauteur a plus d'importance que le feuillage, mais ensemble, ils ont un impact fort, " a déclaré Lombardozzi. " Les résultats de l'étude suggèrent que les agriculteurs pourraient tirer pleinement parti des cultures de couverture d'hiver et réduire l'impact sur le climat en plantant des cultures plus courtes et moins feuillues. "

Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre les coûts et les avantages des cultures de couverture d'hiver en Amérique du Nord, disaient les scientifiques. L'étape suivante consisterait à examiner les effets totaux de ces cultures et à modéliser une représentation plus réaliste de la façon dont les cultures de couverture sont utilisées comme pratique de gestion des terres.

« Il est essentiel de comprendre comment nos pratiques de gestion des terres peuvent affecter le climat, " a déclaré Lombardozzi. " Si nous voulons tous les avantages que les cultures de couverture peuvent apporter, comme le stockage du carbone et le contrôle de l'érosion, nous avons également besoin d'informations sur les cultures de couverture qui peuvent minimiser les impacts du réchauffement régional."