Les zones arides mondiales connaissent un réchauffement plus rapide que la moyenne et font également partie des régions les plus vulnérables au changement climatique. Les mesures météorologiques indiquent toutes une tendance émergente à l'augmentation de l'aridité de surface, soulevant des préoccupations concernant la désertification et la dégradation des terres. Cependant, les récentes observations satellitaires montrent également des zones arides luxuriantes, en contradiction apparente avec l'image des zones arides devenant plus sèches. Dans un nouvel article de synthèse publié dans Avis sur la nature Terre et environnement , une équipe internationale a examiné de manière approfondie les changements mondiaux de l'aridité des terres arides à l'aide de preuves issues de la littérature et de diverses sources d'observations de la Terre et de modélisation numérique. Un message clé de cette synthèse est que, en considérant l'effet physiologique de l'augmentation du dioxyde de carbone atmosphérique (CO 2 ), le paradoxe apparent entre l'aridité accrue de la surface et la végétation luxuriante des terres arides peut en fait être résolu.

Dirigé par des chercheurs de l'Université de Pékin, l'équipe comprend des scientifiques possédant une expertise diversifiée sur la recherche mondiale sur les terres arides en provenance de Chine, ROYAUME-UNI., La France, Australie, États-Unis et Autriche. En utilisant un large éventail de mesures d'aridité, l'équipe a fourni une image plus complète des changements d'aridité actuels et futurs sur les terres arides mondiales. Ils ont constaté que les mesures basées sur l'atmosphère montrent généralement une forte tendance à la hausse de la sécheresse ; tandis que l'humidité du sol et le ruissellement impliquent également une augmentation de l'aridité des terres arides, mais à des rythmes plus lents. Par contre, les métriques écosystémiques montrent une tendance au verdissement et à la réduction du stress hydrique des plantes, malgré la sécheresse atmosphérique croissante. La co-occurrence de l'assèchement atmosphérique et du verdissement de l'écosystème sur les terres arides est également confirmée par des simulations de modèles de la dynamique de la végétation.

Lian Xu de l'Université de Pékin, l'auteur principal de cette étude, explique :« Littéralement, l'aridité signifie un approvisionnement en eau insuffisant pour répondre à la demande. Cependant, pour différentes parties de la surface terrestre, leurs côtés offre et demande sont différents; et ils peuvent évoluer dans des directions divergentes sous l'effet des changements environnementaux. Par conséquent, lorsque différentes métriques de sécheresse sont réunies dans un cadre unifié, ils peuvent avoir des tendances très différentes. » Il a ajouté :« Aucune mesure unique ne capture pleinement la nature complexe de l'aridité de la surface terrestre. »

Des températures plus élevées augmentent la demande atmosphérique en eau, et devraient aggraver le stress hydrique des plantes. Cependant, les plantes des zones arides subissent des niveaux réduits de stress hydrique grâce à l'augmentation simultanée de la concentration de CO atmosphérique 2 . C'est parce que les pores des feuilles des plantes (stomates), qui permettent la perte d'eau par un processus appelé transpiration, partiellement fermé sous un CO plus élevé 2 concentration, conserve l'eau en cas d'aridité croissante. Pour les écosystèmes en stress hydrique, l'eau économisée permet aux plantes de capter du CO supplémentaire 2 et déclencher ainsi une croissance plus vigoureuse (verdissement). La transpiration réduite des plantes a également un impact sur d'autres processus de surface terrestre, laissant plus d'eau stockée dans les sols et ruisselant dans les rivières, mais en même temps, rendant également l'air près de la surface plus chaud et plus sec.

"Il est toujours tentant de définir le stress hydrique que les plantes ressentiront sous le changement climatique par les nouveaux régimes météorologiques qu'elles pourraient subir. Nos recherches montrent qu'ignorer la réponse physiologique de la végétation donne une image incomplète, car la capacité de s'adapter à des conditions plus sèches est plus forte que prévu, " a déclaré Chris Huntingford du UK Centre for Ecology and Hydrology.

Les auteurs notent que les changements futurs des terres arides peuvent être hautement non linéaires, et soumis à des facteurs supplémentaires tels que les sécheresses éclair, les perturbations causées par les incendies et l'intensification des activités humaines, qui ne sont pas encore entièrement compris. « Comprendre les comportements non linéaires possibles et les points de basculement des changements de l'écosystème des terres arides, et améliorer leur représentation dans les modèles du système Terre, est une haute priorité pour la recherche future, " ajouta Lian.

À l'avenir, la croissance rapide des populations et le développement socio-économique des zones arides peuvent augmenter considérablement la demande humaine en eau, qui deviendra la principale force motrice des changements d'aridité des terres arides, concurrencer les écosystèmes pour l'eau et constituer une menace croissante pour la santé des écosystèmes. « Les politiques de gestion des ressources en eau des zones arides et d'atténuation du changement climatique devraient examiner comment gérer l'eau de manière plus efficace et durable, préserver la sécurité alimentaire tout en maintenant des écosystèmes sains, " a déclaré Fu Bojie de l'Académie chinoise des sciences, qui dirige le Global Dryland Ecosystem Program (Global-DEP) visant à faciliter la durabilité socio-écologique des terres arides.