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Climat : l’évolution de la végétation risque d’accentuer l’assèchement des sols

Crédits : flickr.

Une étude parue ce 4 novembre apporte un précieux éclairage quant au rôle de la végétation sur l’évolution du contenu en eau de sols dans le cadre du changement climatique. Pour les moyennes latitudes, elle remet en question le paradigme qui veut que les plantes ralentissent l’assèchement des sols. Ces résultats préoccupants appuient l’idée d’un futur orienté vers d’importantes tensions en ce qui concerne l’accès à l’eau potable.

Le climat change et ce n’est pas qu’une affaire de température. En effet, la perturbation du bilan radiatif de la Terre se répercute sur tous les flux d’énergie présents dans l’environnement. Or, le cycle de l’eau concrétise un flux de chaleur latente. Il est donc contraint à se réajuster au même titre que la température. Cela implique les précipitations, mais aussi le contenu en eau des sols.

Des arguments thermodynamiques simples indiquent que le cycle hydrologique est plus rapide en climat plus chaud. Cela se concrétise par des extrêmes hydriques plus marqués. Par ailleurs, le contraste entre régions sèches et régions humides tend à s’accentuer. Ces évolutions sont détectées dans les observations depuis quelques décennies maintenant.

Le rôle incertain de la végétation

Toutefois, pour prévoir les changements de façon plus précise et plus régionale, il est nécessaire d’aller au-delà des considérations purement thermodynamiques. Il faut en particulier prendre en compte l’influence de la circulation atmosphérique et de la végétation.

sécheresse végétation
Crédits : iStock

En ce qui concerne cette dernière, le paradigme veut qu’en climat plus chaud, elle ait tendance à diminuer le rythme auquel les sols s’assèchent. En effet, avec un taux de CO2 plus élevé, les stomates (les “pores” des végétaux) sont moins ouverts et l’évapotranspiration est réduite. Ainsi, la consommation en eau est diminuée et les réserves moins sollicitées.

Cependant, une nouvelle étude parue dans la revue Nature le 4 novembre vient nuancer cette vision. Le processus décrit ne serait dominant que dans certaines zones tropicales et aux hautes latitudes. Pour les latitudes tempérées (Amérique du Nord, Europe, Asie), ce serait même plutôt l’inverse. Autrement dit, un facteur aggravant de l’assèchement des sols, et ce, même si les précipitations ne changent pas, voire augmentent.

Des effets antagonistes selon les régions

Les chercheurs ont étudié la question à l’aide de plusieurs modèles à haute résolution couplant climat et végétation. Leurs analyses révèlent que si l’excès de CO2 limite bien le flux instantané d’eau des plantes vers l’atmosphère via une contraction des stomates, cela ne s’arrête pas là. Aux latitudes moyennes, l’allongement de la saison de croissance et l’accélération de la photosynthèse viennent plus que compenser le processus évoqué plus haut. Finalement, la végétation consomme de plus en plus d’eau et accélère l’assèchement des sols.

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Impact de la végétation sur la disponibilité en eau des sols d’ici la fin du siècle. En brun, on retrouve les régions où est prévu un assèchement. En bleu, on observe celles où une humidification est prévue. Les hachures indiquent les zones où les modèles prévoient une augmentation notable du débit annuel des cours d’eau. Crédits : Justin S. Mankin & coll. 2019.

Aux hautes latitudes et près de l’équateur où la compétition pour l’eau est moindre, l’effet net est à une réduction de l’évapotranspiration totale. Les chercheurs constatent donc une humidification des sols, toutes choses égales par ailleurs. Aux tropiques, on voit que cela ne s’associe toutefois que localement à une hausse notable du débit des cours d’eau. C’est l’inverse aux hautes latitudes avec une hausse généralisée – en grande partie liée à une fonte plus précoce de la neige.

Les résultats obtenus soulignent tout l’enjeu de mieux tenir compte et comprendre l’influence de la végétation dans les changements associés au cycle de l’eau. Appréhender l’évolution future des réserves hydriques est un sujet particulièrement sensible puisque celles-ci régulent la vie socio-économique, la stabilité géopolitique et l’environnement. Or, les signaux convergent de plus en plus dans le sens d’une tension grandissante à ce niveau. En particulier dans les régions subtropicales et certains secteurs tempérés comme l’Europe du Sud.

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