Une étude à grande échelle unique en son genre sur la croissance de la végétation dans l'hémisphère nord au cours des 30 dernières années a révélé que la végétation est de plus en plus limitée en eau à mesure que les températures mondiales augmentent.

Les résultats sont significatifs car la végétation est l'un des plus grands facteurs lorsqu'il s'agit de contrôler le cycle de l'eau et du carbone à travers la Terre, qui influence les températures globales. Les travaux de Wenzhe Jiao, chercheurs de l'IUPUI et de l'Indiana University Bloomington, Lixin Wang, Qing Chang et Honglang Wang a été publié dans le journal Communication Nature le 18 juin.

"Sans eau, les êtres vivants luttent pour survivre, y compris les plantes, " a déclaré Lixin Wang, auteur principal de l'étude et professeur agrégé de sciences de la terre à l'École des sciences de l'IUPUI. Son groupe d'écohydrologie a dirigé l'étude. "Les changements dans la réponse de la végétation à la disponibilité de l'eau peuvent entraîner des changements importants dans l'interaction climat-carbone."

Honglang Wang est professeur adjoint de statistiques à l'École des sciences de l'IUPUI. Wenzhe Jiao, le premier auteur, et Qing Chang sont titulaires d'un doctorat. étudiants à IUPUI et IU Bloomington, respectivement.

Cette recherche multidisciplinaire entre l'École des sciences de l'IUPUI, la O'Neill School of Public and Environmental Affairs de l'IU Bloomington et deux autres universités ont commencé il y a trois ans à déterminer les contraintes de la végétation à l'échelle mondiale. Jusqu'à maintenant, il était en grande partie inconnu, malgré l'intérêt croissant pour la prévision des tendances mondiales et régionales de la croissance de la végétation en réponse au changement climatique.

"La température globale et la concentration de CO atmosphérique 2 , ou du dioxyde de carbone, ont augmenté, ", a déclaré Lixin Wang. Ces changements devraient entraîner une augmentation de la demande en eau atmosphérique, journées extrêmement chaudes plus fréquentes, et les épisodes de sécheresse. Tous ces facteurs indiquent que la croissance de la végétation peut avoir subi de plus en plus de stress hydrique sous un climat en réchauffement.

"Toutefois, quantifier les changements des contraintes de végétation à de grandes échelles spatiales et temporelles est difficile, " il a dit.

Pour surmonter cet obstacle, les chercheurs ont utilisé des données de télédétection par satellite et des données météorologiques couvrant de grandes échelles spatiales de 1982 à 2015.

"Nous avons développé nos propres métriques pour indiquer les contraintes d'eau, puis examiné les changements dans les métriques, " Jiao a déclaré. " L'étude est assez étendue en termes de calcul puisque nous avons examiné la relation entre la croissance de la végétation et le déficit hydrique à chaque cellule de la grille sur l'ensemble de l'hémisphère nord extratropical - 604, 800 points de données chaque année, sur plus de 30 ans."

L'analyse des données a fourni des preuves solides d'une augmentation significative de la contrainte de végétation aquatique dans l'hémisphère Nord sur la période étudiée. Certaines régions, comme les Grandes Plaines aux États-Unis, étaient comparativement pires que les autres.

Jusque récemment, le carbone élevé dans l'atmosphère avait augmenté la croissance des plantes, qui a l'avantage de retirer plus de carbone de l'atmosphère. Cependant, cette étude révèle un sujet d'inquiétude.

« L'augmentation des contraintes hydriques sur la productivité de la végétation peut entraîner le passage d'une période d'augmentation de la force des puits de carbone terrestres à une période au cours de laquelle le changement climatique réduit la force des puits de carbone terrestres, " a déclaré Lixin Wang.

En d'autres termes, le réchauffement climatique accroît les contraintes hydriques, inverser la tendance antérieure à une plus forte absorption de carbone de la végétation.

"Our research shows that increasing water constraints will likely limit continuous vegetation growth, thus slowing down the removal of CO 2 from the atmosphere by plants, " Jiao said.

"The results emphasize the need for actions that could slow down CO 2 émissions, " Lixin Wang said. "Without that, water constraints impacting plant growth—and the weakening of vegetation's ability to removal of CO 2 from the atmosphere—are unlikely to slow."