Changements futurs prévus dans la disponibilité de l'eau. Les couleurs bleues indiquent plus de ruissellement des précipitations, ce qui peut augmenter les approvisionnements pour les humains. Les couleurs brunes indiquent que plus d'eau sera retenue par les plantes, réduire les approvisionnements. Crédit :Justin Mankin
Alors que le climat change, usines en Amérique du Nord, une grande partie de l'Eurasie, et certaines parties de l'Amérique centrale et du Sud consommeront plus d'eau qu'aujourd'hui, conduisant à moins d'eau pour les gens, selon une nouvelle étude dans le journal Géosciences de la nature . La recherche suggère un avenir plus sec malgré les augmentations prévues des précipitations dans les régions peuplées des États-Unis et de l'Europe qui sont déjà confrontées à des stress hydriques.
L'étude remet en question les attentes de nombreux climatologues selon lesquelles les plantes rendront une grande partie du monde plus humide à l'avenir. Les scientifiques ont longtemps postulé qu'à mesure que les concentrations de dioxyde de carbone augmentent dans l'atmosphère, les plantes réduiront leur consommation d'eau, laissant plus d'eau douce disponible dans les sols et les cours d'eau. C'est parce que plus de dioxyde de carbone s'accumule dans l'air, les plantes peuvent effectuer la même quantité de photosynthèse tout en fermant en partie les pores (stomates) de leurs feuilles. Parce que les plantes dégagent de l'humidité par leurs stomates, cela réduirait leur déperdition d'eau dans l'atmosphère, garder plus d'eau sur la terre sous forme d'humidité du sol, ruisseaux et plans d'eau.
Mais les nouvelles découvertes suggèrent que cette histoire est limitée aux tropiques et aux latitudes extrêmement élevées, où la disponibilité en eau douce est déjà élevée, et les demandes concurrentes à son égard sont faibles. Pour la plupart des latitudes moyennes, l'étude constate, les réactions prévues des plantes au changement climatique assècheront en fait la terre.
Environ 60 pour cent du flux d'eau mondial de la terre vers l'atmosphère passe par les plantes. "Les plantes sont comme la paille de l'atmosphère, " a déclaré l'auteur principal Justin Mankin, professeur adjoint de géographie au Dartmouth College et chercheur adjoint au Lamont-Doherty Earth Observatory de l'Université Columbia. "La question que nous posons ici est, comment les effets combinés du dioxyde de carbone et du réchauffement modifient-ils la taille de cette paille ? »
À l'aide de modèles climatiques, l'étude examine comment la disponibilité de l'eau douce peut être affectée par les changements prévus dans la façon dont les précipitations sont réparties entre les plantes, rivières et sols. Pour l'étude, l'équipe de recherche a utilisé une nouvelle comptabilité de ce partitionnement, développé plus tôt par Mankin et ses collègues de Lamont-Doherty pour calculer les effets futurs d'un réchauffement, climat enrichi en dioxyde de carbone.
La nouvelle étude suggère comment l'interaction de trois impacts clés du changement climatique sur les plantes réduira la disponibilité régionale en eau douce. D'abord, à mesure que le dioxyde de carbone augmente dans l'atmosphère, les plantes nécessitent moins d'eau pour la photosynthèse; cela augmente l'humidité sur la terre. Encore, alors que la planète se réchauffe, les saisons de croissance deviendront plus longues et plus chaudes; les plantes auront ainsi plus de temps pour pousser et consommer de l'eau, sécher la terre. Finalement, à mesure que le dioxyde de carbone atmosphérique augmente, les plantes sont susceptibles de pousser davantage, car la photosynthèse deviendra plus efficace. Pour certaines régions, les deux derniers impacts – des saisons de croissance prolongées et une photosynthèse amplifiée – dépasseront la fermeture des stomates. Cela signifie que plus de végétation consommera plus d'eau pendant plus longtemps, avec comme résultat net des terres plus sèches.
Par conséquent, pour une grande partie des latitudes moyennes, les plantes laisseront moins d'eau dans les sols et les cours d'eau, même s'il y a des précipitations supplémentaires, et la végétation est plus efficace avec son utilisation de l'eau. Le résultat souligne l'importance d'améliorer la façon dont les modèles climatiques représentent des écosystèmes spécifiques et leur réponse au changement climatique, dit Mankin.
Le monde dépend de l'eau douce pour la consommation humaine, agriculture, hydroélectricité et industrie. Encore, pour de nombreux endroits, il existe un décalage fondamental entre le moment où les précipitations tombent et le moment où les gens ont besoin d'eau. C'est le cas de la Californie, qui reçoit plus de la moitié de ses précipitations en hiver, mais où la demande culmine en été. "À travers le monde, nous concevons des solutions pour déplacer l'eau d'un point A à un point B pour surmonter cette déconnexion, " a déclaré Mankin. " L'attribution de l'eau est politiquement controversée, capitalistique et nécessite une planification à très long terme, tout cela affecte certaines des populations les plus vulnérables. Nos recherches montrent que nous ne pouvons pas nous attendre à ce que les plantes soient une panacée pour la disponibilité future de l'eau."
Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de Earth Institute, Université de Columbia http://blogs.ei.columbia.edu.