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Les agriculteurs et les éleveurs du sud-ouest des États-Unis sont confrontés à des défis liés au réchauffement atmosphérique provoqué par l’activité humaine.

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Les agriculteurs et les éleveurs du sud-ouest des États-Unis sont confrontés à des défis liés au réchauffement atmosphérique provoqué par l’activité humaine.

Carte de la zone d’étude et de l’étendue de la sécheresse 2020. La zone d’étude est représentée en noir et comprend des parties de l’Utah, du Colorado, du Nouveau-Mexique et de l’Arizona. La fourchette des notes de sécheresse de l’USDM pour le 29 décembre 2020 est également affichée. L’avenir de la Terre (2023). est ce que je: 10.1029/2022EF002943

Le sud-ouest américain a toujours été un endroit sec, suggérant des visions romantiques de paysages chauds, accidentés, blanchis par le soleil et apparemment sans fin et de cieux nocturnes remplis d’étoiles. Cependant, les plantes, les animaux et les habitants de la région des Four Corners (Utah, Colorado, Nouveau-Mexique et Arizona) ont pu s’adapter, et même prospérer, dans des terres où les précipitations sont plus faibles et les températures plus élevées.


Bien avant l’arrivée des colons espagnols dans la région au XVIe siècle, les communautés autochtones Pueblo pratiquaient une agriculture particulièrement adaptée à cet environnement sec et prospéraient ainsi. 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 la domination de l’élevage de bétail dans la région.

Cependant, la hausse des températures causée par le réchauffement atmosphérique d’origine humaine entraîne des changements majeurs dans la vie agricole dans le Sud-Ouest. Selon une étude récente menée par des chercheurs de l’UC Santa Barbara et de l’UC Merced, « la hausse des températures provoquée par le changement climatique d’origine humaine a des impacts persistants et dévastateurs sur la productivité des plantes, avec des impacts significatifs sur les éleveurs et autres utilisateurs des terres de la région. »

« Il existe des extrêmes climatiques qui sont associés à trop ou pas assez de précipitations », a déclaré Chris Funk, climatologue à l’Université de Californie à San Francisco et co-auteur d’un article de recherche publié dans l’article. L’avenir de la Terre. « Ce sur quoi ces travaux se sont réellement concentrés est un type de changement climatique différent et tout aussi dangereux, associé au dessèchement des plantes dû à des températures extrêmes. »

En plus d’une sécheresse majeure 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. Résultats? Diminution de la végétation pour soutenir la vie dans l’aire de répartition.

La capacité de l’air à retenir l’eau (sous forme de vapeur) est la clé de leurs découvertes, selon Funk, qui dirige le Center for Climate Hazards à l’UC San Francisco.

« Pour chaque degré Celsius de réchauffement, la quantité de vapeur d’eau que l’air peut retenir 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, l’augmentation de la capacité pourrait conduire à des inondations plus graves lorsque le point de saturation maximum est atteint, car il y a plus d’eau susceptible de tomber dans l’atmosphère.

Mais la capacité accrue de l’atmosphère à retenir l’eau amplifie également les saisons sèches, en puisant l’eau de la végétation pour répondre à la demande croissante d’humidité dans l’air plus chaud. Cette différence entre la quantité d’eau dans l’air et son degré de saturation est appelée déficit de pression de vapeur (VPD).

« Ce déficit a trois impacts principaux sur le paysage », a expliqué Funk. « L’une serait des cultures moins productives. L’autre, sur laquelle nous nous sommes concentrés, est la productivité des pâturages – la santé des pâturages. Le troisième est l’ampleur 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 le sud-ouest, y compris en Californie et au Nevada ainsi que dans les États de Four Corners, ont augmenté jusqu’à 2 degrés Fahrenheit (environ 1,1 degrés Celsius).

Et cela apparaît. Dans la région des Four Corners, les chercheurs ont observé une diminution significative de la quantité de végétation verte en 2020. Ils estiment qu’environ la moitié de cette diminution était 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, en particulier les communautés autochtones du Sud-Ouest qui dépendent fortement de la végétation, pourraient être contraintes d’acheter des aliments pour animaux, dont les prix peuvent également être affectés par un temps anormalement sec.

« La réalité est que ce déficit de pression de vapeur, bien qu’apparemment intangible, entraîne des impacts réels sur les gens, comme un manque d’eau ou une mauvaise santé », a déclaré l’auteur principal Emily Williams, qui a réalisé ce travail en tant que doctorante à l’UCSF. « Alimentation. » 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, de plus, n’ont que peu fait pour contribuer au changement climatique d’origine humaine. »

Malgré les prévisions d’El Niño qui devraient apporter davantage de pluie dans le sud-ouest cet hiver, la région des Four Corners restera probablement sèche, a déclaré Funk.

« Premièrement, ‘Southwest’ et ‘Four Corners’ pourraient être très différents », a-t-il déclaré. « La connexion entre la mousson d’été des Four Corners et l’oscillation australe d’El Niño est faible. » Il a ajouté que la récente mousson d’été a été insuffisante en termes d’humidité qu’elle a apportée à la région, et que 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 augmenter les précipitations hivernales dans certaines parties du sud-ouest, il augmente également la température de l’air et le VPD », a-t-il expliqué. « L’impact récent, combiné à une faible mousson d’été, signifie que l’Arizona, et en particulier le Nouveau-Mexique, continue de connaître une grave sécheresse. »

Les chercheurs affirment que les résultats de cette étude pourraient s’appliquer à d’autres régions du monde aux climats secs ou semi-arides. Funk et ses collègues du Center for Climate Risk font progresser rapidement leurs capacités de prévision climatique en comprenant les rôles et les impacts des déficits de pression de vapeur lors de l’alternance des systèmes météorologiques El Niño et La Niña, chacun apportant des températures différentes et la probabilité de différents événements météorologiques. .

Paradoxalement, le changement climatique, qui a entraîné une convergence de l’humidité vers l’océan Pacifique, renforce le phénomène La Niña. Avec de meilleures prévisions, il pourrait être possible de prévoir et de s’adapter aux impacts de la sécheresse et d’autres événements induits par la chaleur à l’avenir.

Plus d’information:
Émilie L. Williams et al., Le changement climatique anthropique a un impact négatif sur la végétation et les conditions d’alimentation dans la région du Grand Four Corners, L’avenir de la Terre (2023). est ce que je: 10.1029/2022EF002943

Fourni par l’Université de Californie – Santa Barbara

la citation: Les agriculteurs et les éleveurs du sud-ouest des États-Unis sont confrontés à des défis dus au réchauffement atmosphérique d’origine humaine (11 décembre 2023) Extrait le 11 décembre 2023 de https://phys.org/news/2023-12-farmers-ranchers -southwestern-due- human-ated.html

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L'épaisseur de la croûte de glace révèle la température de l'eau sur les mondes océaniques

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Les astrobiologistes de l'Université Cornell ont mis au point une nouvelle façon de déterminer la température des océans sur des mondes lointains en fonction de l'épaisseur de leurs coquilles de glace, réalisant ainsi efficacement une océanographie depuis l'espace.

Les données disponibles montrant la variation de l'épaisseur de la glace permettent déjà de prédire la partie supérieure de l'océan d'Encelade, l'une des lunes de Saturne, et l'étude orbitale prévue par la NASA sur la croûte glacée d'Europe devrait faire de même pour la lune jovienne, beaucoup plus grande, renforçant ainsi les conclusions de la mission quant à savoir si elle pourrait soutenir la vie. .

Les chercheurs suggèrent qu'un processus appelé « pompage de glace », qu'ils ont observé sous les plates-formes de glace de l'Antarctique, a probablement formé la face inférieure des coquilles glacées d'Europe et d'Encelade, mais doit également être à l'œuvre sur Ganymède et Titan, qui sont de grandes lunes de Jupiter et Saturne. successivement. Ils ont montré que les plages de températures dans lesquelles la glace et les océans interagissent – ​​des régions importantes où des composants de la vie peuvent être échangés – peuvent être calculées en fonction de la pente de la croûte de glace et des changements du point de congélation de l’eau à différentes pressions et salinités.

« Si nous pouvons mesurer le changement d'épaisseur de ces coquilles de glace, nous pourrons obtenir des contraintes de température dans les océans, ce qu'il n'y a pas d'autre moyen de faire sans les percer », a déclaré Brittney Schmidt, professeur adjoint d'astronomie et d'astrophysique. . Sciences de la Terre et de l'atmosphère. « Cela nous donne un autre outil pour essayer de comprendre le fonctionnement de ces océans. La grande question est : les choses y vivent-elles, ou peuvent-elles y vivre ? »

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Avec les membres actuels et anciens du Planetary Habitability and Technology Laboratory, Schmidt a co-écrit le livre « Ice-Ocean Interactions on Ocean Worlds Affecting the Topography of Ice Shells », publié dans la revue Journal de recherche géophysique : Planètes.

En 2019, à l'aide du robot télécommandé Icefin, l'équipe de Schmidt a observé de la glace pompée dans une fissure au fond de la plate-forme de glace de Ross, en Antarctique.

Les chercheurs ont cartographié les plages d'épaisseur, de pression et de salinité possibles de la croûte pour les mondes océaniques avec une gravité variable, et ont conclu que le pompage de glace se produirait dans les scénarios les plus probables, mais pas dans tous les scénarios. Ils ont découvert que les interactions entre la glace et les océans sur Europe pourraient être similaires à celles observées sous la plate-forme de glace de Ross, preuve que ces régions pourraient être parmi les plus semblables à la Terre sur des mondes extraterrestres, a déclaré Justin Lawrence, chercheur invité au Cornell Center. . d'astrophysique et de sciences planétaires et responsable de programme chez Honeybee Robotics.

La sonde Cassini de la NASA a produit suffisamment de données pour prédire la plage de température de l'océan d'Encelade, en fonction de l'inclinaison de sa croûte de glace des pôles à l'équateur : -1 095°C à -1 272°C. Connaître les températures permet de comprendre comment la chaleur circule dans les océans et comment elle se propage, affectant l'habitabilité.

Les chercheurs s'attendent à ce que le pompage de glace soit faible sur Encelade, une petite lune (aussi large que l'Arizona) avec une topographie spectaculaire, tandis que sur Europe plus grande – qui a à peu près la taille de la lune terrestre – ils s'attendent à ce qu'il fonctionne rapidement pour ramollir et aplatir la croûte glacée. . un socle.

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Ce travail montre comment la recherche sur le changement climatique sur Terre peut également bénéficier à la science planétaire, a déclaré Schmidt, c'est pourquoi la NASA a soutenu le développement d'ICEVEN.

« Il existe une relation entre la forme de la croûte de glace et la température de l'océan », a déclaré Schmidt. « C'est une nouvelle façon d'obtenir plus d'informations à partir des mesures de la croûte de glace que nous espérons pouvoir obtenir pour Europe et d'autres mondes. »

La recherche a été soutenue par les futurs chercheurs du programme FIESST (Earth and Space Science and Technology) de la NASA et par la National Science Foundation.

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Les astronomes découvrent un nouveau lien entre l'eau et la formation planétaire

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Les astronomes ont découvert de l'eau dans le disque entourant une jeune étoile où des planètes pourraient se former, révélant un nouveau lien entre l'ingrédient clé de la vie et la formation des planètes.

Jusqu’à présent, les chercheurs n’étaient pas en mesure de cartographier la façon dont l’eau est distribuée dans un disque stable et froid, le type de disque qui offre les meilleures conditions pour que les planètes se forment autour des étoiles.

Les observations, réalisées avec le grand télescope millimétrique/submillimétrique d'Atacama (ALMA), ont révélé au moins trois fois la quantité d'eau trouvée dans tous les océans de la Terre dans le disque interne de la jeune étoile semblable au soleil HL Tauri, située à 450 mètres d'altitude. dans des années. Loin de la Terre dans la constellation du Taureau.

« Je n'aurais jamais imaginé que nous pourrions capturer une image d'océans de vapeur d'eau dans la même région où la planète était susceptible de se former », a déclaré Stefano Facchini, astronome à l'Université de Milan en Italie, qui a dirigé l'étude.

Il a ajouté : « Nos résultats montrent comment la présence d'eau peut affecter l'évolution d'un système planétaire, tout comme cela s'est produit il y a environ 4,5 milliards d'années dans notre système solaire. »

« Il est vraiment remarquable que nous puissions non seulement détecter, mais aussi capturer des images détaillées et résoudre spatialement la vapeur d'eau à une distance de 450 années-lumière de la Terre », a déclaré le co-auteur Leonardo Testi, astronome à l'Université de Bologne en Italie. . nous. »

Les observations réalisées par ALMA, dont l'Observatoire européen austral (ESO) est partenaire, permettent aux astronomes de déterminer la répartition de l'eau dans différentes régions du disque.

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Selon l'étude publiée dans la revue Nature Astronomy, une grande quantité d'eau a été trouvée dans la région où se trouve une lacune connue dans le disque de HL Tauri.

Les chercheurs affirment que cela indique que la vapeur d’eau peut affecter la composition chimique des planètes qui se forment dans ces régions.

« C'est vraiment excitant de voir de première main, sur l'image, des molécules d'eau libérées par des particules de poussière glacée », a déclaré Elizabeth Humphreys, astronome à l'ESO qui a également participé à l'étude.

Les grains de poussière qui composent le disque sont les graines de la formation planétaire, entrant en collision et se collant pour former des objets plus gros.

Les astronomes pensent que lorsqu’il fait suffisamment froid pour que l’eau gèle et se transforme en particules de poussière, les objets se collent mieux les uns aux autres, créant ainsi l’endroit idéal pour la formation des planètes.

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Les astronomes découvrent un nouveau lien entre l'eau et la formation des planètes

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Les astronomes découvrent un nouveau lien entre l'eau et la formation des planètes

Les astronomes ont découvert de l'eau dans le disque entourant une jeune étoile où des planètes pourraient se former, révélant un nouveau lien entre l'ingrédient clé de la vie et la formation des planètes.

Jusqu’à présent, les chercheurs n’étaient pas en mesure de cartographier la façon dont l’eau est distribuée dans un disque stable et froid, le type de disque qui offre les meilleures conditions pour que les planètes se forment autour des étoiles.

Les observations, réalisées avec le grand télescope millimétrique/submillimétrique d'Atacama (ALMA), ont révélé au moins trois fois la quantité d'eau trouvée dans tous les océans de la Terre dans le disque interne de la jeune étoile semblable au soleil HL Tauri, située à 450 mètres d'altitude. dans des années. Loin de la Terre dans la constellation du Taureau.

Nos résultats montrent comment la présence d’eau peut influencer l’évolution d’un système planétaire, tout comme elle l’a fait il y a environ 4,5 milliards d’années dans notre système solaire.

« Je n'aurais jamais imaginé que nous pourrions capturer une image d'océans de vapeur d'eau dans la même région où la planète était susceptible de se former », a déclaré Stefano Facchini, astronome à l'Université de Milan en Italie, qui a dirigé l'étude.

Il a ajouté : « Nos résultats montrent comment la présence d'eau peut affecter l'évolution d'un système planétaire, tout comme cela s'est produit il y a environ 4,5 milliards d'années dans notre système solaire. »

« Il est vraiment remarquable que nous puissions non seulement détecter, mais aussi capturer des images détaillées et résoudre spatialement la vapeur d'eau à une distance de 450 années-lumière de la Terre », a déclaré le co-auteur Leonardo Testi, astronome à l'Université de Bologne en Italie. . nous. »

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Les observations réalisées par ALMA, dont l'Observatoire européen austral (ESO) est partenaire, permettent aux astronomes de déterminer la répartition de l'eau dans différentes régions du disque.

Selon l'étude publiée dans la revue Nature Astronomy, une grande quantité d'eau a été trouvée dans la région où se trouve une lacune connue dans le disque de HL Tauri.

Les chercheurs affirment que cela indique que la vapeur d’eau peut affecter la composition chimique des planètes qui se forment dans ces régions.

« C'est vraiment excitant de voir de première main, sur l'image, des molécules d'eau libérées par des particules de poussière glacée », a déclaré Elizabeth Humphreys, astronome à l'ESO qui a également participé à l'étude.

Les grains de poussière qui composent le disque sont les graines de la formation planétaire, entrant en collision et se collant pour former des objets plus gros.

Les astronomes pensent que lorsqu’il fait suffisamment froid pour que l’eau gèle et se transforme en particules de poussière, les objets se collent mieux les uns aux autres, créant ainsi l’endroit idéal pour la formation des planètes.

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