Bronwen Konecky (à droite), professeur assistant de sciences de la terre et des planètes en Arts &Sciences, installe un collecteur d'eau de pluie construit dans son laboratoire avec l'aide des membres de la communauté locale et du personnel de l'Institut de conservation des forêts tropicales dans le parc national de la forêt impénétrable de Bwindi, Ouganda. Crédit :Washington University à St. Louis
Une goutte d'eau de pluie qui tombe sur un champ de manioc en Ouganda prend un chemin différent de celui qui tombe à 500 miles à l'est en Somalie. Sachant d'où vient la pluie maintenant, et d'où cela pourrait provenir dans les scénarios climatiques futurs, est important pour les millions de personnes qui dépendent de l'agriculture de subsistance pour survivre.
Les recherches de l'Université de Washington à St Louis proposent un nouvel outil pour suivre la course de l'eau de pluie. Une étude publiée dans Lettres de recherche géophysique propose une nouvelle façon d'exploiter les signaux contenus dans les molécules d'eau pour décoder les processus atmosphériques qui accompagnent l'évolution des conditions météorologiques et climatiques tropicales.
"Le cycle de l'eau tropicale est plus que de simples précipitations, " a déclaré Bronwen Konecky, professeur assistant en sciences de la terre et des planètes en Arts &Sciences. « Les précipitations sont un aspect très complexe du temps et du climat. Les précipitations tropicales ont été différentes selon les états climatiques passés, et nous nous attendons à ce que cela change à l'avenir. Mais nous ne comprenons toujours pas pleinement comment certaines conditions climatiques se traduisent par des impacts sur les précipitations à l'échelle locale. »
Le travail de Konecky repose sur des différences à l'échelle atomique dans la masse de l'hydrogène et de l'oxygène qui composent les molécules d'eau comme une sorte d'empreinte digitale persistante qui enregistre où l'eau a voyagé et ce qui lui est arrivé avant même qu'elle ne tombe sous forme de pluie.
Les climatologues du monde entier utilisent ce même type de données isotopiques pour examiner l'eau. Ils s'appuient sur la surveillance des précipitations modernes ainsi que sur des reconstructions géologiques qui les aident à estimer la quantité et les propriétés des pluies tombées dans le passé.
Konecky avec Hammy Sorkin, assistant de recherche de premier cycle (à gauche), assemble des collecteurs d'eau de pluie dans son laboratoire à Rudolph Hall. Crédit :Tom Malkowicz/Université de Washington
Mais comme les méthodes de laboratoire et par satellite pour mesurer les isotopes de l'eau se sont améliorées ces dernières années, Konecky et d'autres ont observé que les règles empiriques sur lesquelles ils s'étaient appuyés pour estimer les précipitations à partir d'indicateurs géologiques ne décrivaient pas de manière adéquate ce qui se passe sous les tropiques.
Le nouveau papier de Konecky aide à remodeler l'histoire. Sa leçon n°1 de l'analyse des données dans des dizaines d'études de recherche sur le climat précédentes ? L'emplacement compte.
« Différentes sources d'humidité ont une saisonnalité très différente et des échelles de temps de variabilité très différentes, " a déclaré Konecky. "Quand nous pensons à la façon dont ces composantes des précipitations varient en termes de temps, même juste sur une échelle d'une année à l'autre - ou comment ils changeront en fonction du réchauffement climatique - tout dépend d'où vient l'eau. »
"L'endroit d'où vient l'eau s'avère être une partie importante de l'histoire isotopique que nous pouvons lire dans les précipitations tropicales, " elle a dit.
Pour sa part, Konecky a récemment mis en place plusieurs projets pour mesurer les variations isotopiques de l'eau sur des sites peu étudiés en Afrique, l'Asie du Sud-Est et le Pacifique tropical.
La région des grands lacs d'Afrique de l'Est. Crédit :Rainer Lesniewski/Shutterstock
L'année dernière, elle a lancé un nouveau projet lié à la variabilité des précipitations en Ouganda.
Plus de 80 pour cent de la population ougandaise vit dans des zones rurales et dépend de l'agriculture de subsistance, selon les estimations des organisations d'aide locales.
"Ce que je fais avec mes recherches maintenant, c'est de sortir et de collecter l'eau de pluie afin que nous puissions interpréter les processus climatiques et météorologiques à partir des signaux isotopiques, " a déclaré Konecky.
Des collecteurs d'eau de pluie—construits sur mesure dans le laboratoire de Konecky à l'Université de Washington—sont installés à cinq endroits dans l'ouest de l'Ouganda.
Konecky analysera les isotopes dans l'eau qu'elle recueille pour savoir d'où proviennent ces précipitations. Une grande partie de ce qui pleut sur l'Afrique de l'Est provient de l'océan Indien, le plus grand plan d'eau le plus proche. Cependant, une quantité inconnue mais probablement importante d'eau de pluie vient de l'Atlantique. Il se déplace à l'intérieur du continent et est recyclé dans les forêts tropicales du Congo avant de se déposer en Ouganda.
Un collecteur d'eau de pluie installé dans le parc national de la forêt impénétrable de Bwindi, Ouganda. Crédit :Bronwen Konecky/Université de Washington
Konecky travaille avec des collaborateurs spécialisés en géographie physique et humaine. Le projet est soutenu par la National Science Foundation.
Un défi permanent :éloigner les babouins des collecteurs de pluie.
"Ils aiment tout ce qui brille, " a déclaré Konecky.
