C'est un paradoxe :alors que les ruisseaux tarissent pendant les étés chauds, la végétation à moyenne et haute altitude est luxuriante et verte. Crédit :iStock/gkuna
Les chercheurs de l'ETH confirment le paradoxe :plutôt que de flétrir pendant les sécheresses, les plantes à des altitudes plus élevées prospèrent absolument, comme une étude vient de paraître dans la revue Nature Changement Climatique spectacles.
Jusqu'à maintenant, les scientifiques ont supposé que la plupart des plantes souffrent de stress hydrique pendant les sécheresses :elles ferment leurs stomates pour retenir l'eau, arrêter de grandir et, au pire des cas, flétrir. Par conséquent, il y a une diminution de l'évaporation et de la transpiration de l'eau de la végétation, les surfaces du sol et de l'eau - un processus que les experts appellent évapotranspiration. "Mais malgré des conditions sèches et chaudes, les sécheresses ne se produisent pas à des altitudes plus élevées dans, dire, zones de montagne boisées, " dit Simone Fatichi, assistant principal à l'Institut d'ingénierie environnementale de l'ETH Zurich.
Les analyses d'observations et les simulations de modèles informatiques de la canicule de l'été 2003 (et des récents étés chauds et secs) indiquent que, pendant les sécheresses, les forêts de montagne et les prairies à des altitudes plus élevées libèrent encore plus d'eau dans l'air que lors des périodes de croissance « normales » avec des températures moyennes et des précipitations suffisantes.
En effet, la chaleur et un ensoleillement abondant favorisent la croissance de la végétation. Mais en même temps, la végétation a un métabolisme plus élevé, et donc il aspire essentiellement jusqu'à la dernière goutte d'eau du sol pour grandir. Pour cette raison, l'évapotranspiration était beaucoup plus importante que prévu à des altitudes plus élevées pendant les sécheresses étudiées.
L'eau verte prédomine pendant les étés secs et chauds
Fatichi et ses collègues ont maintenant étudié ce phénomène dans de vastes zones des Alpes européennes pour la première fois, à l'aide d'un modèle informatique. Cela leur a permis de quantifier la part d'eau « verte », c'est-à-dire l'eau qui atteint l'air par évapotranspiration, proportionnellement à celui de l'eau "bleue", l'eau qui s'écoule dans les ruisseaux, des rivières et des lacs.
Dans un été moyen, moins d'eau s'évapore à travers la végétation; par un été chaud accompagné de conditions sèches, le contraire est vrai, ce qui amplifie le manque d'eau dans les cours d'eau. Crédit :Michael Stünzi / ETH Zürich
Les chercheurs ont rempli leur modèle avec des données enregistrées à plus de 1, 200 stations dans toute la région alpine qui mesurent, entre autres, paramètres météorologiques et écoulement fluvial.
Sur la base de leur simulation, Fatichi et son doctorant Theodoros Mastrotheodoros ont calculé que dans les zones de montagne boisées 1, 300-3, 000 mètres d'altitude, les taux d'évapotranspiration étaient supérieurs à la moyenne dans une grande partie des Alpes pendant la canicule de 2003.
Cet été, Les flux d'eau alpine n'étaient en moyenne que la moitié de leur volume habituel et, selon les calculs des chercheurs de l'ETH, un tiers de ce déficit de ruissellement était attribuable à l'évapotranspiration. Fatichi souligne que "c'est donc la végétation à cette altitude qui a contribué à drainer les rivières et ruisseaux à moitié asséchés".
Le réchauffement climatique amplifie l'évapotranspiration
Dans le cadre de leur enquête, les chercheurs ont également simulé une augmentation de la température de 3 degrés dans la région alpine, un scénario qui pourrait devenir réalité d'ici la fin de ce siècle et qui pourrait encore augmenter les taux d'évaporation annuels jusqu'à 6 %. En termes de précipitations, la quantité d'eau évaporée serait comparable à une baisse annuelle dans les Alpes de 45 litres par mètre carré en moyenne, ce qui correspond à 3 à 4 pour cent des précipitations annuelles. Ceci remarque qu'à l'échelle annuelle, contrairement aux étés chauds, les précipitations et leurs changements sont de loin les facteurs les plus importants qui déterminent les volumes de ruissellement.
Par conséquent, les volumes de rejet dans les rivières et les ruisseaux subiront à l'avenir une pression encore plus grande. "Alors que les étés deviennent plus chauds et plus secs, nous verrons une évolution vers une eau plus verte et moins bleue, " dit Fatichi. A long terme, cela mettra en danger l'approvisionnement en eau des régions de basse altitude dans et autour des Alpes, il explique.
Plusieurs facteurs entrent en jeu dans ce scénario :le réchauffement climatique devrait entraîner une réduction générale des précipitations, les glaciers sont appelés à diminuer et, en étés secs et chauds, l'évapotranspiration intensifiera le problème des volumes de ruissellement inférieurs. De telles circonstances pourraient remettre en cause le rôle des Alpes en tant que "châteaux d'eau de l'Europe". Quatre des plus grands fleuves d'Europe, le Rhin, Rhône, Auberge et Pô, originaire des Alpes. Ensemble, ils fournissent de l'eau à environ 170 millions de personnes et jouent un rôle crucial dans la production d'électricité et l'agriculture. Une grande partie de l'Europe dépend donc de l'eau bleue des Alpes, amenant Fatichi à poser la question, « pouvons-nous vraiment nous permettre de laisser les volumes de cette eau diminuer ? »
