La propagation mondiale de vastes plantations forestières et de monocultures agricoles transforme des paysages autrefois divers en zones de terres abritant des espèces végétales uniques, avec des implications profondes pour notre cycle de l'eau terrestre, selon de nouvelles recherches.

Un nouvel article publié dans Géosciences de la nature , et écrit par une collaboration mondiale de chercheurs interdisciplinaires étudiant les systèmes écohydrologiques, appelle les décideurs politiques et les praticiens à prendre en compte ces interactions eau-végétation dans leurs décisions de gestion des terres.

Professeur David Hannah, titulaire de la Chaire UNESCO en sciences de l'eau à l'Université de Birmingham, est co-auteur de l'article. Il a déclaré :« Les scientifiques et les décideurs doivent travailler en étroite collaboration pour traduire les connaissances scientifiques en action. Nous devons concevoir des forêts et des systèmes agricoles qui embrassent et améliorent la diversité. Cette approche est essentielle si nous voulons préserver la résilience naturelle de nos populations dépendantes de l'eau. écosystèmes et assurer une meilleure gestion des ressources en eau limitées de la Terre. »

Les auteurs de l'article soutiennent que, tandis que le changement de couverture d'utilisation des terres peut être bien intentionné, qu'il soit fait pour augmenter la séquestration du carbone ou pour répondre à la nourriture, l'eau, et les demandes d'énergie - cela peut avoir des conséquences imprévues qui affectent le cycle de l'eau.

Professeur Irena Creed, co-auteur principal à l'Université de la Saskatchewan, a déclaré :« Il y a des conséquences hydrologiques à prendre en compte lors du changement de types de couverture terrestre. Les gens veulent planter des arbres pour aider à la séquestration du carbone et au changement climatique, mais parfois, quand vous faites cela et que vous plantez beaucoup d'arbres à croissance rapide qui sont d'une espèce et d'un âge uniformes, vous diminuez la biodiversité et vous homogénéisez également le cycle de l'eau. Cela signifie essentiellement que vous réduisez la plage et la réponse du cycle de l'eau, et cela le rend plus sensible aux facteurs de stress comme le changement climatique. »

L'uniformité des plantes dans les paysages hautement gérés qui ont remplacé les zones humides, par exemple, a été liée à l'augmentation de la fréquence et de la gravité des inondations et des sécheresses, ainsi que la détérioration de la qualité de l'eau. Autre part, la croissance des monocultures de maïs pour produire de l'éthanol et du biodiesel aux États-Unis devrait augmenter les zones à risque de contamination des eaux souterraines par les nitrates. Et les plantations d'arbres cultivées pour répondre à la demande de bois peuvent réduire voire éliminer les cours d'eau, conduisant à des sols devenant plus acides ou salins et avec une susceptibilité accrue au feu.

En revanche, un système plus biodiversifié a des arbres et des plantes avec des architectures différentes, au-dessus et au-dessous du sol, conduisant à une robustesse, système naturel.

Delphis Lévia, co-auteur principal à l'Université du Delaware, a expliqué : « Pensez à l'humidité du sol et à la profondeur d'enracinement. S'il existe une variété d'espèces d'arbres différentes, certains envoient des racines un peu peu profondes, certains intermédiaires et certains profonds. Cela signifie qu'il y a beaucoup plus d'humidité du sol disponible pour certaines espèces forestières que pour d'autres. Mais si vous êtes en situation de monoculture, comme pour de nombreuses cultures de base, les profondeurs d'enracinement sont plus uniformes. Ils ne pénètrent pas dans le sol à des degrés divers comme la végétation naturelle des forêts. Et donc, ils peuvent être plus sensibles à la sécheresse.

L'équipe de recherche soutient que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour analyser pleinement la relation entre la complexité végétative et l'utilisation de l'eau. Cela serait fait pour voir comment les pertes de diversité végétale affectent le cycle de l'eau et la résilience de la planète au changement global, et comment cela peut conduire à une susceptibilité accrue à la maladie, Feu, et d'autres phénomènes météorologiques extrêmes tels que les ouragans.

John Selker, professeur à l'Oregon State University et co-auteur de l'article, a déclaré que savoir comment le changement dans le cycle de l'eau se produit quantitativement permettrait de mettre en place de bonnes pratiques de gestion.

"C'est bien de connaître les tendances qualitatives, mais pour mettre cela dans les pratiques de gestion, nous avons besoin de quelques chiffres sur la résilience en fonction de métriques spécifiques de complexité, " dit le professeur Selker.

L'article trouve son origine dans l'atelier d'écohydrologie d'Ettersburg financé par l'Université du Delaware et la Fondation UNIDEL. 29 experts et étudiants de 11 pays réunis à Weimar, Allemagne pour trouver comment commencer à s'attaquer à la crise mondiale de l'eau à multiples facettes. A l'atelier, les experts ont travaillé ensemble pour identifier les besoins de recherche auxquels les écohydrologues doivent répondre afin qu'ils puissent fournir des stratégies et des données pour aider à atténuer une partie de la crise mondiale de l'eau.