Les fortes pluies qui ne surviennent que quelques jours par an peuvent représenter jusqu'à un tiers du ruissellement annuel d'azote provenant des terres agricoles du bassin du fleuve Mississippi, selon une nouvelle étude réalisée par des scientifiques de l'Iowa State University.

La recherche financée par la National Science Foundation des États-Unis, Publié dans Communications Terre &Environnement , utilise des techniques de modélisation informatique innovantes pour quantifier le ruissellement d'azote des écosystèmes terrestres vers les rivières et les ruisseaux. Les engrais azotés appliqués sur les terres agricoles du Midwest peuvent descendre le fleuve Mississippi, où ils contribuent à une zone hypoxique (faible ou appauvri en oxygène) dans le golfe du Mexique.

Les résultats pourraient éclairer les pratiques de gestion agricole telles que le moment et l'application d'engrais azotés pour réduire ces effets, a déclaré l'auteur principal de l'étude, Chaoqun Lu.

Lu a exploité la modélisation informatique pour simuler divers processus écologiques. Ses travaux antérieurs portaient sur la manière dont les terres agricoles stockent le carbone, un processus connu sous le nom de séquestration du carbone. Pour ce papier, Lu et ses collègues ont utilisé des approches de modélisation et des données sur la qualité de l'eau accessibles au public remontant à 1980 pour analyser comment les précipitations affectent la charge en azote dans les cours d'eau du Midwest.

Lu a déclaré que des études antérieures ont montré que les années avec des totaux de précipitations élevés voient également une charge d'azote plus élevée de la terre vers les plans d'eau. Mais la nouvelle étude a examiné de près les événements de précipitations extrêmes dans tout le bassin du fleuve Mississippi, défini comme toute précipitation qui dépasse le 90e centile des enregistrements de précipitations quotidiennes historiques pour un emplacement en un mois.

A l'échelle du bassin, les événements de précipitations extrêmes ne se sont produits que 8,6 jours par an en moyenne, mais ont contribué à environ un tiers des rendements annuels totaux d'azote, selon les données.

"Ce qui nous a attiré dans ces questions, c'est que les épisodes de fortes pluies peuvent être très localisés, " dit Lu. " Vous voyez des pluies ici et là, et cela se produit à différentes périodes de l'année. Nous voulions voir si nous pouvions combiner des données de surveillance à long terme et des outils de modélisation qui tiennent compte de ces différences et mieux voir comment ils affectent la charge en azote. »

Ajout de Laura Lautz, un directeur de programme à la Division des sciences de la Terre de la NSF, « Cette recherche montre que, bien que des pluies extrêmes puissent se produire seulement quelques jours par an, ils peuvent avoir une influence démesurée sur les charges d'azote. Sachant cela, nous pouvons adopter une approche éclairée et ciblée pour gérer les pratiques agricoles afin d'atténuer les rejets de nutriments dans le golfe. »