L'augmentation de l'irrigation par aspersion à la station biologique de Konza Prairie dans les Flint Hills du nord-est du Kansas a modifié le système de pores du sol d'une prairie. Crédit :Edouard Sagues
Côtes, océans, écosystèmes, le temps et la santé humaine sont tous confrontés aux impacts du changement climatique, et maintenant des sols précieux peuvent également être affectés.
Le changement climatique peut réduire la capacité des sols à absorber l'eau dans de nombreuses régions du monde, selon une étude menée par Rutgers. Et cela pourrait avoir de sérieuses implications pour les approvisionnements en eaux souterraines, production et sécurité alimentaire, tsunami, biodiversité et écosystèmes.
L'étude est publiée dans la revue Avancées scientifiques .
« Étant donné que les régimes de précipitations et d'autres conditions environnementales changent à l'échelle mondiale en raison du changement climatique, nos résultats suggèrent que la façon dont l'eau interagit avec le sol pourrait changer sensiblement dans de nombreuses régions du monde, et le faire assez rapidement, " a déclaré le co-auteur Daniel Giménez, pédologue et professeur au Département des sciences de l'environnement de l'Université Rutgers-Nouveau-Brunswick. « Nous proposons que la direction, l'ampleur et le taux des changements devraient être mesurés et intégrés dans les prévisions des réponses des écosystèmes au changement climatique. »
L'eau dans le sol est cruciale pour stocker le carbone, et les changements du sol pourraient influencer le niveau de dioxyde de carbone dans l'air d'une manière imprévisible, selon Giménez, de l'École des sciences de l'environnement et de la biologie. Le dioxyde de carbone est l'un des principaux gaz à effet de serre liés au changement climatique.
Une zone d'essai d'irrigation à la station biologique de Konza Prairie au Kansas. L'eau s'est infiltrée à des taux plus lents dans les sols qui ont reçu une irrigation accrue pendant 25 ans. Crédit :Alan Knapp
Giménez est co-auteur d'une étude publiée dans la revue La nature l'année dernière, montrant que les augmentations régionales des précipitations dues au changement climatique peuvent entraîner une diminution des infiltrations d'eau, plus de ruissellement et d'érosion, et un risque accru d'inondations soudaines.
L'infiltration ou le ruissellement des précipitations dans le sol détermine la quantité d'eau disponible pour les plantes ou s'évaporant dans l'air. Des études ont montré que l'infiltration d'eau dans le sol peut changer sur une à deux décennies avec une augmentation des précipitations, et le changement climatique devrait augmenter les précipitations dans de nombreuses régions du monde.
Au cours d'une expérience de 25 ans au Kansas qui impliquait l'irrigation du sol des prairies avec des asperseurs, une équipe de scientifiques dirigée par Rutgers a découvert qu'une augmentation de 35% des précipitations entraînait une réduction de 21% à 33% des taux d'infiltration d'eau dans le sol et seulement une petite augmentation de la rétention d'eau.
Les changements les plus importants étaient liés à des changements dans les pores relativement grands, ou des espaces, dans le sol. Les gros pores captent l'eau que les plantes et les micro-organismes peuvent utiliser, et qui contribue à l'amélioration de l'activité biologique et du cycle des éléments nutritifs dans le sol et diminue les pertes de sol par érosion.
Avec l'augmentation des précipitations, les communautés végétales avaient des racines plus épaisses qui pouvaient obstruer les pores plus gros et il y avait des cycles moins intenses d'expansion du sol lorsque de l'eau était ajoutée ou de contraction lorsque l'eau était retirée.
L'étape suivante consiste à étudier les mécanismes à l'origine des changements observés, afin d'extrapoler les résultats à d'autres régions du monde et de les incorporer dans les prédictions de la façon dont les écosystèmes réagiront au changement climatique. Les scientifiques souhaitent également étudier un éventail plus large de facteurs environnementaux et de types de sols, et identifier d'autres changements du sol qui peuvent résulter de changements dans le climat.
