Une étude menée par l'Université de Californie à San Diego révèle un facteur méconnu mais crucial dans la vulnérabilité des cultures mondiales à la sécheresse : l'origine de la pluie. Les chercheurs ont découvert que la provenance de l'humidité atmosphérique – qu'elle provienne de l'océan ou des surfaces terrestres – influence directement le risque de sécheresse et la productivité agricole.
Cette recherche transforme notre compréhension de la sécheresse, en allant au-delà de la simple quantité de précipitations. Elle offre de nouveaux outils pour anticiper et atténuer les stress hydriques avant qu'ils n'affectent gravement les récoltes.
Points clés
- L'origine des pluies (océanique ou terrestre) détermine la vulnérabilité des cultures à la sécheresse.
- Les pluies issues de la terre, souvent moins fiables, augmentent le risque de déficit hydrique.
- Deux zones sont particulièrement vulnérables : le Midwest américain et l'Afrique de l'Est tropicale.
- La gestion des sols et la conservation des forêts sont essentielles pour maintenir les sources de pluie.
- De nouvelles stratégies de gestion de l'eau et des terres peuvent atténuer les risques.
Comprendre la source de l'humidité atmosphérique
L'étude, publiée dans Nature Sustainability, trace l'humidité atmosphérique jusqu'à sa source. L'eau s'évapore soit de l'océan, soit des surfaces terrestres comme les sols, les lacs et les forêts. Cette vapeur monte dans l'atmosphère et retombe ensuite sous forme de pluie.
L'humidité d'origine océanique parcourt souvent de longues distances, transportée par des systèmes météorologiques à grande échelle. Les rivières atmosphériques, les moussons et les tempêtes tropicales en sont des exemples. Ces systèmes ont tendance à apporter des pluies plus abondantes et régulières.
Fait intéressant
Lorsque plus d'un tiers des précipitations proviennent de sources terrestres, les terres cultivées sont significativement plus vulnérables à la sécheresse, à la perte d'humidité du sol et à la baisse des rendements.
Les pluies recyclées et leur impact
À l'inverse, l'humidité d'origine terrestre, souvent appelée « pluie recyclée », provient de l'évaporation locale des sols et de la végétation environnante. Elle alimente des tempêtes locales, qui sont généralement moins fiables et délivrent des averses moins intenses.
Yan Jiang, auteur principal de l'étude, explique : « Notre travail redéfinit le risque de sécheresse. Il ne s'agit pas seulement de la quantité de pluie, mais de l'endroit d'où elle vient. »
« Comprendre l'origine des précipitations donne aux décideurs et aux agriculteurs un nouvel outil pour prédire et atténuer le stress hydrique avant qu'il ne survienne. » – Yan Jiang, auteur principal de l'étude.
Une nouvelle approche pour prévoir la sécheresse
Les chercheurs ont utilisé près de deux décennies de données satellitaires pour mesurer la proportion de pluie mondiale provenant de l'évaporation terrestre. Leurs conclusions sont claires : une forte dépendance aux pluies d'origine terrestre rend les cultures plus fragiles.
Les systèmes océaniques apportent des pluies plus lourdes et plus constantes. Les systèmes terrestres, eux, sont moins prévisibles, ce qui augmente le risque de déficits en eau pendant les étapes critiques de croissance des cultures.
Cette distinction permet d'identifier les régions les plus à risque et de mieux planifier les stratégies agricoles. Pour les agriculteurs des zones dépendant fortement de l'humidité terrestre, comme certaines parties du Midwest américain ou de l'Afrique de l'Est, la disponibilité locale de l'eau devient un facteur déterminant pour le succès des récoltes.
Contexte mondial
L'occurrence mondiale de la sécheresse a été étudiée sur la période 2003-2019, montrant une augmentation de sa fréquence et de son intensité dans de nombreuses régions.
L'importance de la gestion locale
Yan Jiang souligne : « Les changements dans l'humidité du sol ou la déforestation peuvent avoir des impacts immédiats et en cascade sur les rendements. » Cela met en lumière la nécessité d'une gestion locale attentive des ressources hydriques et des écosystèmes.
La recherche offre une perspective cruciale pour les décideurs politiques et les agriculteurs. Elle leur permet d'adapter leurs pratiques et d'investir dans des infrastructures d'irrigation ou des techniques de conservation des sols plus efficaces.
Deux points chauds de vulnérabilité mondiale
L'étude identifie deux régions particulièrement vulnérables : le Midwest américain et l'Afrique de l'Est tropicale.
Le Midwest américain : un grenier mondial sous pression
Dans le Midwest, une des régions agricoles les plus productives et technologiquement avancées du monde, les sécheresses sont devenues plus fréquentes et intenses ces dernières années. Les découvertes suggèrent que la forte dépendance de cette région à l'humidité d'origine terrestre amplifie les sécheresses.
Yan Jiang décrit un « cycle de rétroaction des précipitations » : « Lorsque le sol s'assèche, cela réduit l'évaporation, ce qui à son tour réduit les futures précipitations, créant un cycle de sécheresse qui s'auto-renforce. »
- Impact global : Le Midwest est un fournisseur majeur de céréales sur les marchés mondiaux. Les perturbations dans cette région ont des répercussions bien au-delà des frontières américaines.
- Solutions possibles : Les producteurs du Midwest pourraient bénéficier d'une attention accrue à la gestion de l'humidité du sol, à l'efficacité de l'irrigation et au calendrier des semis pour éviter d'aggraver le stress de la sécheresse.
L'Afrique de l'Est : un équilibre délicat
L'Afrique de l'Est fait face à une situation plus précaire, mais encore réversible. L'expansion rapide des terres cultivées et la perte des forêts tropicales environnantes menacent les sources d'humidité qui maintiennent les précipitations dans la région.
« Cela crée un conflit dangereux », explique Jiang. « Les agriculteurs défrichent les forêts pour cultiver plus de céréales, mais ces forêts aident à générer les pluies dont les cultures dépendent. Si cette source d'humidité disparaît, la sécurité alimentaire locale sera davantage menacée. »
Cependant, Jiang perçoit aussi une opportunité : « L'Afrique de l'Est est en première ligne du changement, mais il est encore temps d'agir. Une gestion plus intelligente des terres, comme la conservation des forêts et la restauration de la végétation, peut protéger les pluies et soutenir la croissance agricole. »
Les forêts : des alliées essentielles pour l'agriculture
La recherche souligne que les forêts et les écosystèmes naturels sont des alliés cruciaux pour l'agriculture. Les forêts libèrent de grandes quantités de vapeur d'eau dans l'atmosphère par évaporation et transpiration. Elles ensemencent ainsi efficacement les nuages qui apportent la pluie aux terres cultivées voisines.
« Les forêts des hautes terres sont comme des faiseuses de pluie naturelles », déclare Jiang. « Protéger ces écosystèmes ne concerne pas seulement la biodiversité, mais aussi le maintien de l'agriculture. »
Le rôle des écosystèmes
Les forêts contribuent à l'humidité atmosphérique via l'évaporation et la transpiration des plantes, un processus vital pour la formation des nuages et des précipitations locales.
Un outil pour une meilleure gestion des terres et de l'eau
Les travaux de Jiang fournissent un nouveau cadre scientifique reliant la gestion des terres, les régimes de précipitations et la planification des cultures. Cette relation pourrait devenir centrale pour les futures stratégies de résilience à la sécheresse.
La nouvelle technique de cartographie par satellite de l'étude pourrait aider les gouvernements et les agriculteurs à identifier les zones où investir. Cela inclut l'infrastructure d'irrigation, le stockage de l'eau dans le sol et la conservation des forêts pour maintenir des précipitations fiables. Cette approche proactive est essentielle pour assurer la sécurité alimentaire mondiale face au changement climatique.
