Le bétail paissant le 16 avril, 2021. Cette année, les prairies annuelles de la partie de Schohr en Californie sont devenues brunes un mois plus tôt que d'habitude, raccourcir la saison de pâturage. Crédit :Tracy Schohr
Alors que Tracy Schohr passe sa journée, l'eau est toujours dans son esprit. Elle y pense en conduisant un véhicule tout-terrain autour du pâturage, consulte les prix du foin et les prévisions météorologiques, et recueille des données sur le pâturage et les mauvaises herbes envahissantes pour une étude scientifique.
Schohr est éleveur et agriculteur à Gridley, Californie, où sa famille élève des bovins de boucherie et cultive du riz depuis six générations. Elle participe également à la recherche scientifique pour étudier la sécheresse et d'autres problèmes agricoles avec l'Extension coopérative de l'Université de Californie.
La sécheresse, une année avec un approvisionnement en eau inférieur à la moyenne, fait naturellement partie du cycle climatique, mais comme l'atmosphère terrestre continue de se réchauffer en raison du changement climatique, les sécheresses sont de plus en plus fréquentes, sévère et envahissante. Les 20 dernières années ont été parmi les conditions les plus sèches jamais enregistrées dans l'ouest américain. À l'heure actuelle, l'ouest des États-Unis, y compris la partie de la Californie qui abrite le ranch de Schohr, connaît une sécheresse extrême ou exceptionnelle qui aura probablement des impacts à long terme sur la terre et les personnes qui en dépendent.
Cette année pas assez de précipitations, également connu sous le nom de sécheresse météorologique, menacé de tuer l'herbe sur le ranch de Schohr. Garder la végétation vivante est l'une des principales parties de son travail. « Nous sommes des éleveurs de bétail, mais nous sommes vraiment des agriculteurs d'herbe, " a-t-elle fait remarquer en juin. " Si vous gérez mal votre herbe, votre bétail ne survivra pas. "
Signes de sécheresse depuis l'espace
"La NASA est bien placée pour évaluer les sécheresses car nous avons des satellites d'observation de la Terre qui fournissent des observations fréquentes, " dit John Bolten, directeur de programme associé des ressources en eau pour le programme des sciences appliquées de la NASA. Nous ne nous intéressons pas seulement à notre arrière-cour; nous sommes intéressés par ce qui se passe au niveau régional et mondial."
Gestion globale des précipitations (GPM), une mission satellitaire conjointe entre la NASA et l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale (JAXA), fournit des données mondiales sur les précipitations toutes les trois heures. Utilisé en conjonction avec d'autres données météorologiques et efforts de prévision, Les données GPM aident à quantifier quand, où, et combien il pleut ou neige dans le monde. L'observatoire mondial SMAP (Soil Moisture Active Passive) de la NASA mesure la quantité d'eau liquide dans les 5 premiers centimètres du sol à l'aide d'un radar à micro-ondes. Les effets d'une faible humidité du sol sur la végétation sont évidents dans l'imagerie satellitaire de l'instrument MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) sur les satellites Terra et Aqua de la NASA, et des satellites Landsat conjoints de la NASA et du United States Geological Survey (USGS). Lorsqu'elles sont utilisées ensemble, ces observations donnent une vue complète de la disponibilité et de l'utilisation de l'eau, ainsi que les conditions réelles d'humidité du sol - là où les agriculteurs cultivent des aliments. Le satellite Jason-3 - un partenariat international de quatre agences de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), Nasa, l'Agence Spatiale Française CNES (Centre National d'Etudes Spatiales), et EUMETSAT (l'Organisation européenne pour l'exploitation de satellites météorologiques) - fournit des informations sur la hauteur des rivières et des réservoirs, permettant aux scientifiques d'estimer la quantité d'eau qu'ils contiennent. La mission Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-On (GRACE-FO), un partenariat entre la NASA et le Centre allemand de recherche en géosciences (GFZ), estime les eaux souterraines à l'aide d'une paire de satellites. Les satellites volent en tandem à environ 137 miles l'un de l'autre et utilisent des micro-ondes pour mesurer la distance entre eux. Lorsqu'un satellite passe au-dessus d'une zone avec une gravité plus forte - comme un endroit avec beaucoup d'eau souterraine et donc plus de masse - le satellite en tête est tiré plus loin. En analysant la distance entre les satellites, les scientifiques peuvent suivre où se trouve l'eau sur notre planète. Crédit :NASA / Jesse Kirsch
La sécheresse est un problème compliqué qui nécessite des recherches innovantes et beaucoup de données. Du point de vue de l'espace, Les satellites d'observation de la Terre de la NASA et de ses partenaires collectent des données sur divers signes de sécheresse, comme le manque de précipitations (GPM) et le manteau neigeux (Landsat, Terra et Aqua), faibles niveaux d'eau dans les réservoirs et les ruisseaux (Jason-3) ou les sols secs (SMAP) et les nappes phréatiques appauvries (GRACE-FO). Ensuite, les scientifiques de la NASA et d'autres institutions utilisent ces données pour voir les tendances historiques, comprendre l'état actuel de la sécheresse, et faire des projections pour l'avenir.
Le prochain observatoire du système terrestre de la NASA, ainsi que d'autres missions prévues de la NASA qui font partie du "programme d'enregistrement" de la NASA, continueront de nombreuses observations à l'avenir pour fournir des informations clés qui guideront les décideurs confrontés aux défis posés par le changement climatique, comme la sécheresse.
Une grande partie de ces données est incorporée dans les cartes de sécheresse et les cartes mondiales des eaux souterraines produites et distribuées par le National Drought Mitigation Center de l'Université du Nebraska-Lincoln.
"Ce que nous sommes capables de faire, c'est d'apporter toutes ces données et d'utiliser les meilleurs attributs de ces outils, " a déclaré Brian Fuchs, un climatologue au National Drought Mitigation Center. Les observations satellites fréquentes permettent à Fuchs et à ses collègues de suivre l'évolution rapide des conditions de sécheresse. La vue des satellites depuis l'espace fournit également une routine, des instantanés de sécheresse à l'échelle nationale et mondiale auxquels les gestionnaires locaux de l'eau peuvent accéder.
"Nous ne sommes pas des experts dans toutes les régions du pays, mais nous avons des gens sur le terrain qui connaissent leur arrière-cour mieux que nous, " dit Fuchs.
Schohr fait partie de ces personnes. Elle utilise les cartes U.S. Drought Monitor, qui fournissent une évaluation hebdomadaire des conditions de sécheresse, pour vérifier l'état de la sécheresse dans le pays et examiner les tendances pour l'aider à prendre de meilleures décisions pour l'avenir. Elle est également l'un des nombreux éleveurs à travers le pays qui envoie des mises à jour et des photos aux scientifiques de Drought Monitor pour les aider à affiner leurs cartes.
Une carte des conditions de sécheresse aux États-Unis au 17 août 2021. Une grande partie de l'ouest est en sécheresse exceptionnelle ou extrême, représentés respectivement en rouge et rouge foncé. Crédit :U.S. Drought Monitor, fourni par le National Drought Mitigation Center de l'Université du Nebraska-Lincoln / USDA / NOAA
« Cette validation sur le terrain nous aide vraiment à avoir une bonne perspective locale sur les défis, " dit Fuchs.
Un instantané de la sécheresse sur le ranch
Chaque année début novembre, Schohr et sa famille chargent leurs vaches dans des remorques à bétail et les conduisent vers des prairies annuelles à environ 35 miles de là. Tandis que là-bas, le troupeau tourne à travers plusieurs pâturages, chercher de l'herbe et de l'eau. Cela protège la terre du surpâturage, s'assurer que les vaches ont assez à manger et que des herbes saines repousseront à temps pour la suivante. "Nous devons avoir de l'herbe pour faire pousser de l'herbe, " explique Schohr. " Et ce qui est le mieux pour la terre est aussi ce qui est le mieux pour notre exploitation bovine. "
Avec peu de pluie l'automne dernier, les Schohr ont choisi de garder le bétail dans leur ranch d'origine où la famille pourrait facilement les surveiller. Schohr a apporté du foin au pâturage et a vérifié les niveaux d'eau dans les ruisseaux et les étangs naturels tous les quelques jours. Elle a également donné aux vaches des pots de suppléments nutritionnels, qui, dit-elle, ressemble à une combinaison de multivitamines et de shake protéiné sucré avec de la mélasse.
Les Schohr ont finalement déplacé leur troupeau vers les prairies annuelles à la mi-décembre. Le bétail a pâturé dans plusieurs pâturages l'hiver dernier, y compris un site de restauration de l'herbe à aiguilles violette qui fait partie d'un projet de recherche visant à restaurer les espèces indigènes. Les vaches grignotent des graminées envahissantes et non indigènes, éliminer la concurrence pour l'herbe à aiguilles violette indigène de Californie qui poussera au printemps.
Comme les vaches tondent l'herbe, Schohr vérifie également qu'ils ont accès à suffisamment d'eau. Les vaches ont besoin de boire entre huit et 15 gallons d'eau par jour. Les prairies annuelles n'ont pas beaucoup d'eau potable naturelle, surtout cette année, à mesure que les réservoirs sont épuisés et que le débit est anormalement bas, conditions signifiant une sécheresse hydrologique, que connaît actuellement la Californie. En hiver, Schohr s'appuie sur des puits à énergie solaire pour garder son bétail hydraté. Au printemps, elle déplace les vaches dans un pâturage avec des étangs saisonniers qui abritent de nombreuses espèces de plantes californiennes et fournissent aux vaches de l'eau potable naturelle.
Plus tard dans la saison, les vaches se déplacent vers un champ rempli de chênes. Les arbres fournissent de l'ombre pour garder le bétail au frais lorsque le printemps se transforme en été, et le bétail tond l'herbe pour qu'il y ait moins de bois d'allumage sous forme d'herbe sèche pendant la saison des incendies.
Le troupeau restera généralement sur ces prairies annuelles jusqu'à la mi-juin, mais cette année, Schohr a ramené le bétail à la maison à la mi-mai. La Californie n'avait pas seulement affaire à des réservoirs et des cours d'eau bas, mais aussi une faible humidité du sol, appelée sécheresse agricole, qui provoque la mort des plantes, y compris toutes les graminées importantes. Alors que la végétation verte commençait à se transformer en bandes brunes, Schohr a irrigué le pâturage de son ranch le 1er avril pour garder l'herbe en vie afin que les vaches aient à manger à leur retour.
Cependant, l'approvisionnement alimentaire naturel ne durera qu'un certain temps. Les perspectives actuelles suggèrent que la Californie connaîtra une grave sécheresse au moins jusqu'à l'automne, alors Schohr vend des veaux et remplit sa grange de foin, bouillon de maïs et de soja en préparation.
Des générations de changement
Les défis de la sécheresse auxquels Schohr est confrontée aujourd'hui sont les mêmes que ceux auxquels son grand-père a fait face. Cependant, elle dit qu'il est plus facile de prendre de meilleures décisions et de se préparer pour l'avenir avec les données scientifiques disponibles auprès de sources comme le U.S. Drought Monitor.
"Nous connaissons le monde dans lequel nous travaillons, alors qu'avant - pour mon grand-père - il connaissait juste la communauté dans laquelle il travaillait, ", a déclaré Schohr.
Les signes de sécheresse sont visibles depuis l'espace, des images satellites des réservoirs épuisés aux cartes de sécheresse utilisant l'humidité du sol et d'autres données satellitaires. Ces indicateurs sont importants pour les éleveurs qui essaient de prendre soin de leur bétail et de la terre. Crédit :NASA/Jesse Kirsch/Carte de la sécheresse du U.S. Drought Monitor/Image reproduite avec l'aimable autorisation de Tracy Schohr
La famille Schohr a dû prendre beaucoup de décisions difficiles pendant la crise agricole des années 1980, lorsque la dette des agriculteurs a grimpé en flèche en raison d'une récession économique, et la sécheresse intense en Californie dans les années 1990. À un moment donné, la famille a vendu toutes les vaches pour se concentrer à la place sur la culture du riz. Après ça, Schohr se souvient que son grand-père était toujours le premier là-bas lorsqu'un nouveau veau naissait ou qu'une vache était malade.
Son grand-père est décédé depuis, mais Schohr se souvient des leçons qu'il lui a données. Elle se souvient avoir roulé avec lui sur un VTT pour vérifier le niveau d'eau dans les auges pendant une sécheresse, l'écouter parler de la gestion de l'eau et voir le sentiment de paix qui l'envahit en regardant le bétail paître. "Il aimait les vaches comme moi, " dit-elle. " Il croyait que s'il prenait soin de la terre, ça s'occuperait de lui aussi."
Empreinte humaine sur l'avenir de la sécheresse
La science du climat nous dit que le monde sera plus chaud et que les sécheresses seront probablement plus fréquentes à l'avenir. En outre, les modèles de climatologie donnent une meilleure idée de ce que l'avenir nous réserve, aider les agriculteurs, les éleveurs et les gestionnaires de l'eau à prendre de meilleures décisions en préparation. Cependant, il est impossible de déterminer exactement quand et où les sécheresses se produiront à l'avenir ou de prédire la gravité de leurs impacts. Mais nous savons que dans certaines régions, l'empreinte de l'influence humaine sur la sécheresse est déjà visible.
Les activités humaines émettent du dioxyde de carbone et d'autres gaz à effet de serre qui réchauffent la planète. Une planète plus chaude est une planète plus assoiffée, parce que l'air plus chaud entraîne plus d'évaporation de la vapeur d'eau de la surface, " explique Kate Marvel, chercheur au NASA GISS. Alors que le climat change sur Terre, certains endroits deviendront plus secs - et donc plus sujets à la sécheresse - tandis que d'autres deviendront plus humides et donc plus sensibles aux inondations.
Si nous continuons à émettre des gaz à effet de serre, cette tendance devrait se poursuivre. Les modèles climatiques de la NASA et d'autres montrent que, dans des scénarios d'émissions élevées, les sécheresses pourraient s'aggraver aux États-Unis et dans le monde. Les zones sujettes à la sécheresse pourraient entrer dans des mégasécheresses persistantes, les régimes de précipitations et la fonte des neiges pourraient changer radicalement, le risque de sols secs pourrait augmenter dans de nombreuses régions et certains endroits pourraient connaître des incendies de forêt plus fréquents et plus graves.
"Les pires scénarios n'ont pas à se réaliser. Ce n'est pas une prédiction, ", a déclaré Marvel. Pour éviter que ces pires scénarios ne se produisent, il faudra réduire les émissions de gaz à effet de serre, elle a dit. "C'est le principal déterminant du risque de sécheresse à l'avenir."
