Les agriculteurs et les éleveurs du sud-ouest des États-Unis sont confrontés à des défis liés au réchauffement atmosphérique d'origine humaine.

Le sud-ouest américain a toujours été un endroit aride – à l’image des visions romantiques de paysages chauds, accidentés, blanchis par le soleil, apparemment infinis et de cieux nocturnes remplis d’étoiles. Et pourtant, les plantes, les animaux et les habitants de la région des Four Corners (Utah, Colorado, Nouveau-Mexique et Arizona) ont réussi à s’adapter et même à prospérer dans un pays aux faibles précipitations et aux températures élevées.

Bien avant l'arrivée des colons espagnols dans la région dans les années 1500, les communautés autochtones Puebloan pratiquaient une agriculture particulièrement adaptée et prospéraient donc dans cet environnement sec. Lorsque les Espagnols ont introduit le bétail et d'autres animaux d'élevage, le fourrage disponible s'est avéré approprié et suffisamment abondant pour le pâturage, ce qui a conduit à une domination de l'élevage dans la région.

Cependant, la hausse des températures provoquée par le réchauffement atmosphérique provoqué par l’homme entraîne de grands changements dans la vie agricole dans le Sud-Ouest. Selon un article récent rédigé par des chercheurs de l'UC Santa Barbara et de l'UC Merced, “l'augmentation des températures due au changement climatique d'origine humaine a des impacts persistants et dommageables sur la productivité de la végétation, avec des implications significatives pour les éleveurs et autres utilisateurs des terres de la région”.

“Il existe des extrêmes climatiques qui sont liés à un excès ou à un manque de précipitations”, a déclaré Chris Funk, climatologue à l'UCSB, co-auteur d'un article de recherche paru dans L'avenir de la Terre. “Ce sur quoi ce travail s'est vraiment concentré, c'est un type de changement climatique différent et tout aussi dangereux, associé au dessèchement des plantes par des températures extrêmes.”

En plus d'une méga-sécheresse qui dure depuis deux décennies, les chercheurs ont découvert que la hausse des températures moyennes de l'air a exacerbé la sécheresse et d'autres conditions qui augmentent l'évaporation des feuilles. Le résultat? Une diminution de la végétation pour soutenir la vie sur le parcours.

La capacité de l'air à retenir l'eau (sous forme de vapeur) est au cœur de leurs découvertes, selon Funk, qui dirige le Centre des risques climatiques de l'UCSB.

“Pour chaque degré Celsius de réchauffement, la quantité de vapeur d'eau que l'air peut contenir augmente d'environ 7 % car les atomes d'hydrogène et d'oxygène présents dans l'air rebondissent davantage”, a-t-il déclaré. “Il y a donc plus d'espace entre eux et cela peut contenir plus d'eau.” Ironiquement, a-t-il ajouté, une capacité accrue peut conduire à des inondations plus extrêmes lorsque le point de basculement de saturation est atteint, car il y a plus d'eau dans l'atmosphère à évacuer.

Mais la capacité accrue de l'atmosphère à retenir l'eau amplifie également les saisons sèches, en extrayant l'eau de la végétation pour satisfaire la demande croissante d'humidité dans l'air plus chaud. Cette différence entre la quantité d’eau dans l’air et la quantité qu’elle peut retenir jusqu’à saturation est appelée déficit de pression de vapeur (VPD).

“Ce déficit a trois impacts majeurs sur le paysage”, a expliqué Funk. “L'une serait les cultures moins productives. Une autre, sur laquelle nous nous sommes concentrés, est la productivité des parcours – la santé des pâturages. Et la troisième est l'étendue des incendies de forêt et les faibles niveaux d'humidité des combustibles morts.”

Au cours du siècle dernier, selon l'Agence américaine de protection de l'environnement, les températures moyennes dans tout le sud-ouest, avec la Californie et le Nevada en plus des États de Four Corners, ont augmenté jusqu'à 2°F (soit environ 1,1°C).

Et cela montre. Dans la région des Four Corners, les chercheurs constatent une forte diminution de la quantité de végétation verte en 2020. Ils estiment qu’environ la moitié de cette diminution est due à l’impact de la hausse des températures de l’air.

Les plantes et les animaux qui en dépendent ne sont pas les seuls à être touchés. Les communautés agricoles et d’élevage, et en particulier les communautés autochtones du Sud-Ouest qui dépendent fortement de la végétation, pourraient devoir recourir à l’achat de fourrage, dont les prix pourraient également être affectés par le temps anormalement sec.

“La réalité est que ces déficits de pression de vapeur, bien qu'ils semblent intangibles, ont des conséquences réelles pour les gens, comme une eau inadéquate ou un fourrage de mauvaise qualité”, a déclaré l'auteur principal Emily Williams, qui a réalisé ce travail en tant que doctorante à l'UCSB. avant de déménager à UC Merced pour des recherches postdoctorales. “Et bon nombre des personnes les plus touchées, comme les communautés tribales, qui vivent ici depuis des générations en équilibre relatif avec la terre, sont désormais particulièrement vulnérables et ont de plus été celles qui ont le moins fait pour contribuer au changement climatique provoqué par l'homme.”

Malgré un système El Niño qui devrait apporter davantage de pluie dans le sud-ouest cet hiver, la région des Four Corners restera probablement aride, a déclaré Funk.

“Premièrement, 'Southwest' et Four Corners peuvent être très différents”, a-t-il déclaré. “Le lien entre la mousson d'été des Four Corners et l'oscillation australe El Niño est faible.” La récente mousson d'été a été insuffisante en termes d'humidité qu'elle a apportée à la région, a-t-il ajouté, et la chaleur anormale, en particulier dans le Colorado, le Nouveau-Mexique et l'Arizona, a amplifié les effets du VPD.

“Ainsi, même si El Niño peut amplifier les pluies hivernales dans certaines parties du sud-ouest, il augmente également la température de l'air et le VPD”, a-t-il expliqué. “Ce dernier effet, combiné à une mauvaise mousson d'été, signifie que l'Arizona et surtout le Nouveau-Mexique sont toujours en proie à une grave sécheresse.”

Selon les chercheurs, les résultats de cette étude pourraient être applicables à d’autres régions du monde au climat aride ou semi-aride. Funk et ses collègues du Climate Hazards Center font progresser rapidement leurs capacités de prévision climatique en comprenant les rôles et les impacts des déficits de pression de vapeur au cours des systèmes météorologiques alternés El Niño et La Niña, chacun apportant des températures différentes et la probabilité d'événements météorologiques différents.

Ironiquement, la convergence accrue de l’humidité dans le Pacifique due au changement climatique renforce la force des phénomènes La Niña. Grâce à de meilleures prévisions, il pourrait devenir possible d’anticiper et de s’adapter aux impacts de la sécheresse et d’autres événements liés à la chaleur à l’avenir.