De nouvelles recherches révèlent que les fermes irriguées dans la région maraîchère de Central Sands dans le Wisconsin refroidissent considérablement le climat local par rapport aux fermes ou forêts pluviales voisines.

L'irrigation a baissé les températures maximales d'un à trois degrés Fahrenheit en moyenne tout en augmentant les températures minimales jusqu'à quatre degrés par rapport aux fermes ou aux forêts non irriguées. Dans tout, les fermes irriguées ont connu une plage de températures quotidiennes inférieure de trois à sept degrés par rapport aux autres utilisations des terres. Ces effets ont persisté tout au long de l'année.

Les résultats montrent que la conversion des terres en agriculture irriguée peut avoir un effet significatif sur le climat régional, qui à son tour peut affecter la croissance des plantes, la pression des ravageurs et la santé humaine d'une manière qui pourrait être négligée à moins que l'utilisation des terres ne soit prise en compte dans les prévisions et la planification.

Un tel effet de refroidissement atténue - et obscurcit - une tendance au réchauffement climatique induite par l'accumulation de gaz à effet de serre dans l'atmosphère. L'agriculture irriguée, comme toute agriculture, génère également des gaz à effet de serre.

Les travaux ont été dirigés par Mallika Nocco, qui a récemment terminé son doctorat au Nelson Institute for Environmental Studies de l'Université du Wisconsin-Madison. Nocco a travaillé avec Christopher Kucharik du Nelson Institute et du département d'agronomie de l'UW-Madison et Robert Smail du département des ressources naturelles du Wisconsin.

L'équipe a publié ses conclusions le 2 juillet dans la revue Biologie du changement global « Nous constatons que les prévisions météorologiques peuvent être erronées si elles ne tiennent pas compte de ces utilisations des terres, " dit Nocco, maintenant chercheur postdoctoral à l'Université du Minnesota. "Cela affectera à la fois les agriculteurs et les plantes."

Irrigation, et l'agriculture en général, refroidit l'air en raison de l'évaporation de l'eau à travers les feuilles des cultures, un peu comme l'évaporation de la sueur refroidit les gens. Cette évaporation augmente également la teneur en eau de l'air. Les scientifiques voulaient déterminer si le climat naturellement humide du Wisconsin répondrait aussi fortement à l'irrigation que les régions plus sèches, comme la Californie, faire.

Découvrir, Nocco a travaillé avec des propriétaires fonciers privés pour installer 28 capteurs de température et d'humidité sur une ligne traversant les Central Sands. Le transect de 37 milles s'étendait des plantations de pins à l'ouest, sur les fermes irriguées vers les forêts de l'est. Les chercheurs ont collecté des données sur 32 mois, du début 2014 à l'été 2016.

Chacun des 28 capteurs a été mis en correspondance avec les niveaux d'irrigation à proximité grâce à une base de données régionale sur les prélèvements de puits gérée par Smail du ministère des Ressources naturelles.

L'équipe de Nocco a découvert que l'irrigation abaissait la température quotidienne maximale d'environ trois degrés et demi par rapport aux fermes pluviales voisines. Les forêts adjacentes étaient légèrement plus chaudes que les fermes pluviales ou irriguées.

Un peu surprenant, les températures maximales plus basses dans les exploitations irriguées s'accompagnaient de températures minimales plus élevées. Les sols saturés peuvent retenir plus de chaleur que les sols secs. Quand cette chaleur est libérée la nuit, il maintient les températures minimales nocturnes un peu plus élevées. Les sols humides peuvent également être plus foncés, les aidant à absorber plus de lumière du soleil pendant la journée.

Les chercheurs ont découvert que si toutes les terres de la zone d'étude étaient converties en agriculture irriguée, la plage quotidienne des températures diminuerait de près de cinq degrés Fahrenheit en moyenne, et jusqu'à huit degrés dans le haut de gamme. Cette plus petite différence entre les températures quotidiennes maximales et minimales peut affecter de manière significative la croissance des plantes ou les cycles de vie des insectes nuisibles, qui sont tous deux sensibles aux températures quotidiennes.

"Si vous ajustez la plage de températures, vous changez qui ou quoi peut vivre dans une région, " dit Nocco.

Les différences de température entre les champs irrigués et les champs ou forêts pluviales étaient prononcées pendant la saison de croissance, quand les champs étaient irrigués, mais prolongé tout au long de l'année. Les champs de neige ouverts reflètent plus la lumière du soleil hivernale que les forêts, garder l'air au-dessus plus frais, mais il n'est pas tout à fait clair ce qui détermine les différences de température hivernale entre les fermes irriguées et non irriguées.

Alors que l'effet rafraîchissant de l'irrigation atténue le changement climatique mondial à l'échelle régionale, les modèles climatiques suggèrent que le réchauffement régional attribué à la tendance mondiale finira par surmonter l'ampleur de l'atténuation offerte par l'agriculture irriguée. Les agriculteurs, qui sont partiellement protégés pour l'instant d'une chaleur plus extrême, serait rapidement confronté à un stress croissant dans ce scénario.

"Farmers in irrigated regions may experience more abrupt temperature increases that will cause them to have to adapt more quickly than other groups who are already coping with a warming climate, " says Kucharik. "It's that timeframe in which people have time to adapt that concerns me."

The current study is the first to definitively link irrigation in the Midwest U.S. to an altered regional climate. These results could improve weather and climate forecasts, help farmers plan better, et, the researchers hope, better prepare agricultural areas to deal with a warming climate when the irrigation effect is washed out.

"Irrigation is a land use with effects on climate in the Midwest, and we need to account for this in our climate models, " says Nocco.