Les zones arides de l'ouest des États-Unis sont actuellement aux prises avec une « mégasécheresse » depuis 23 ans, et un chercheur de l'Université de Virginie occidentale s'efforce de mieux comprendre cet événement climatique extrême.
Steve Kannenberg, professeur adjoint de biologie au WVU Eberly College of Arts and Sciences, utilise les observations des réseaux existants de stations d'instruments scientifiques à travers la région pour atteindre cet objectif.
La mégasécheresse est une crise climatique continue qui touche les écosystèmes naturels, les systèmes agricoles et les ressources humaines en eau, mais les chercheurs ont une compréhension limitée du phénomène.
Kannenberg cherche à identifier les endroits où cette sécheresse a été la plus grave. Les données doivent révéler où les conditions ont épuisé les eaux souterraines et l'humidité du sol et identifier quelles plantes des zones arides ont été les plus touchées.
Le terme « zones arides » fait référence aux zones où la disponibilité de l'eau limite la santé des écosystèmes.
"En Virginie occidentale, nous avons beaucoup d'eau", a-t-il déclaré. "Mais si vous allez en Utah, par exemple, il fait très chaud, très sec. Et la santé de la végétation est déterminée par la quantité d'eau présente dans le sol et par la quantité d'eau présente dans l'air."
Des données sur l'histoire climatologique de l'Ouest peuvent être obtenues en étudiant les cernes de croissance des arbres dans les zones arides. En utilisant les cernes des arbres, les chercheurs ont découvert que la période de sécheresse actuelle de 23 ans est la plus grave des 1 200 dernières années. Kannenberg associera les données sur les cernes des arbres aux mesures de l'humidité du sol, des eaux souterraines et des flux écosystémiques via des tours de flux à covariance de Foucault.
"Il s'agit essentiellement de stations météorologiques sophistiquées capables de détecter la respiration de l'écosystème", a-t-il déclaré. "Il peut quantifier la quantité de carbone qui pénètre dans la végétation depuis l'atmosphère lorsque les plantes effectuent la photosynthèse pendant la journée, et de même, la quantité de carbone qui est rejetée dans l'atmosphère la nuit, car les écosystèmes respirent comme nous."
Les tours peuvent également mesurer la quantité d'eau qui entre via la pluie, la quantité qui sort dans l'atmosphère par les plantes et la quantité qui s'évapore de la surface du sol.
À l'échelle mondiale, les mégasécheresses devraient augmenter en fréquence et en gravité au cours des décennies à venir, et les données synthétisées de Kannenberg pourraient aider à informer les chercheurs sur d'autres biomes des zones arides et non arides.
Il se concentre également sur le captage du carbone. Le taux de photosynthèse de la végétation dans les zones arides affecte sa capacité à stocker le carbone, mais les arbres ne peuvent photosynthétiser que lorsqu'il y a suffisamment d'eau disponible. Ce processus est assez constant dans les forêts de l'Est, mais difficile à prévoir dans les zones arides.
"Si vous pensez à une forêt ici en Virginie occidentale, il y a évidemment beaucoup de carbone stocké dans la végétation", a-t-il déclaré. "Cela en fait un puits de carbone très important à l'échelle mondiale. Il est facile pour les scientifiques de prédire la quantité de carbone absorbée par ces arbres chaque année, car nous savons que l'environnement au printemps, en été et en automne est assez propice à la photosynthèse." /P>
Cependant, avec beaucoup moins de végétation dans les paysages occidentaux, moins de carbone est stocké dans les zones arides. La disponibilité de l’eau est incohérente et imprévisible, et la quantité de carbone que la végétation occidentale peut absorber chaque année varie considérablement. Durant les années de sécheresse, peu de carbone peut être absorbé.
"Des études montrent que les écosystèmes des zones arides en particulier sont très importants pour déterminer la quantité de carbone absorbée par l'ensemble de la surface de la Terre", a déclaré Kannenberg. "Non pas parce qu'ils absorbent une tonne de carbone, mais parce qu'ils sont très incohérents au fil du temps. Il est important de comprendre la photosynthèse et le stockage du carbone dans ces écosystèmes des zones arides, même s'il ne semble pas y avoir une tonne de carbone stockée dans la végétation. le paysage."
Kannenberg a déclaré qu'il existe diverses mesures de gestion disponibles pour aider à atténuer certains des impacts actuels et à se préparer à ceux à venir, car à mesure que la planète se réchauffe, l'atmosphère devient plus sèche. Dans de nombreuses régions, comme le sud-ouest des États-Unis, qui sont déjà très sèches, des boucles de rétroaction réchauffent l'air et assèchent l'atmosphère, ce qui à son tour accélérera les futures sécheresses.
"Historiquement, les mégasécheresses sont une chose rare, très rare", a-t-il déclaré. "Mais il y en a eu un certain nombre au fil du temps, et ils vont devenir de plus en plus fréquents et plus graves à l'avenir."
Fourni par l'Université de Virginie occidentale
