Catégorie : Climat Page 1 of 2

🌿🌦️ Comment mettre en œuvre la pompe biotique à l’échelle territoriale pour augmenter la pluviométrie de votre région ?🌳🌧️

Dans la leçon inaugurale de Nathalie De Noblet à l’Ecole supérieure des agricultures, la bioclimatologiste décrypte les rétroactions entre occupation des sols et climat. La chercheuse française montre comment ensemencer la pluie grâce à la végétation, afin qu’elle précipite plus loin et génère un système vertueux.

Elle cite un exemple documenté en Californie. L’objectif était de reverdir une colline en plantant des arbres irrigués dans une vallée. Les vents dominants allant de la vallée vers la colline, l’évapotranspiration accrue de ces nouveaux arbres s’est alors dirigée vers la colline avant de s’y condenser et de précipiter. Cela a permis à la végétation de croître sur la colline. Une partie de cette pluie supplémentaire a ruisselé vers la vallée, diminuant ainsi l’irrigation.

Les conditions pour utiliser cette approche de manière méthodique sont :

☁️ la première zone végétalisée est située à côté de flux d’humidité conséquents

🌬️ la seconde zone, où l’on souhaite améliorer les flux d’humidité, doit se trouver sous le vent de la première

🌧️ ainsi, les vents dominants se chargent d’humidité dans la première zone et les précipitations augmentent dans la seconde

Nathalie De Noblet, co-auteure du rapport sur l’état des sols du GIEC de 2019, insiste sur le caractère non local de cette action. Un projet déployé dans un lieu donné bénéficie à un territoire plus vaste. Notre projet s’inscrit dans la même démarche : mailler les territoires d’autoroutes de la pluie. L’aménagement du territoire pensé de manière systémique permet d’en améliorer la résilience à plusieurs échelles.

Ces considérations font écho à l’approche décrite dans notre post sur l’amélioration ciblée des précipitations (“targeted rainfall enhancement”, TRE), qui devrait guider la réflexion de tous projets de reforestation, et plus généralement de toute évolution sensible de l’usage des sols.

On le voit, il n’est pas nécessaire de disposer d’un potentiel d’évapotranspiration tel que celui de l’Amazonie pour impacter positivement le climat. Déployer ce type de démarche permettrait d’atténuer la tendance à la désertification du pourtour méditerannéen,. A condition de miser sur des solutions fondées sur la nature plutôt que sur le techno-solutionnisme (voir notre post sur les services rendus par les zones humides littorales et leur coût comparé à celui du dessalement de l’eau de mer).

Le passage sur l’augmentation localisée et volontaire de la pluviométrie est accessible à la 45ème minute de la conférence de Nathalie De Noblet.

Les images illustrant ce post et la vidéo proviennent de l’étude “Induced precipitation recycling (IPR): A proposed concept for increasing precipitation through natural vegetation feedback mechanisms “, publiée en 2016. Cette étude aborde le rôle potentiel des forêts et du couvert végétal comme outil d’adaptation.

L’impact climatique des coupes rases

dans Climat, Forêt

🌳🌧️ Les coupes rases ont-elles un impact direct sur notre climat ? 🪓☀️

En France, la pratique des coupes rases en sylviculture suscite la polémique, à mesure qu’on comprend l’importance de l’arbre et du sol, grâce notamment à des associations comme @Canopee.

Une vaste étude parue en juin 2023 Expertise collective CRREF “ Coupes Rases et REnouvellement des peuplements Forestiers en contexte de changement climatique ” synthétise les connaissances sur ces pratiques. Le chapitre “Effets sur le milieu physique” évalue les impacts climatiques des coupes rases. Avant d’examiner ceux-ci, voici une liste (non-exhaustive) des conséquences des coupes rases :

➡️Les propriétés hydrodynamiques du sol sont perturbées

➡️ Avec la diminution de l’évapotranspiration, la teneur en eau du sol augmente (10 à 66 % en moyenne sur une épaisseur de sol allant de 25 à 50 cm)

➡️ Le niveau de la nappe phréatique peut remonter sensiblement

➡️ Le ruissellement et l’érosion augmentent de 47% et 700% (d’après l’analyse de 155 bassins versants)

➡️ La fertilité des sols est très perturbée, notamment suite à une “rupture abrupte du cycle biologique et des modifications du pédoclimat”

➡️ Le stock de carbone dans les sols diminue

➡️ La biodiversité est très perturbée

En matière de climat, les coupes rases augmentent le rayonnement solaire diurne, les pertes radiatives nocturnes “ce qui accroît les amplitudes quotidiennes et saisonnières des températures de l’air proche du sol, et du sol en surface.” Selon la taille de la surface concernée, l’impact varie (surtout pour les coupes supérieures à 0,25 ha).

Les impacts climatiques sont importants : “le microclimat sur les berges d’une rivière proche d’une coupe rase est modifié pendant plusieurs années, même si la lisière nouvellement créée se situe à plusieurs dizaines de mètres du cours d’eau. […] Lorsque la taille d’une trouée est supérieure à deux à trois fois la hauteur de l’arbre, les risques de chablis lors des tempêtes augmentent considérablement, d’un facteur 3 environ.” (voir notamment le post » Quel est l’impact des forêts d’Europe occidentale sur la formation de la couverture nuageuse ?«

“Les coupes rases de très grandes tailles (> 10 000 ha) (des coupes sanitaires après des tempêtes extrêmes dans le contexte français) peuvent modifier également le climat régional du fait d’une modification brutale d’indice foliaire, d’albédo et de rugosité, dont la combinaison peut induire une augmentation ou une baisse d’ennuagement et de précipitations selon la disponibilité en eau.”

Les études sur l’Amazonie documentent ces impacts aux échelles régionales et mondiales. Si, en France, il n’y a pas de coupes rases de cette taille sans raison sanitaire, la multiplication de coupes rases de taille moyenne a forcément un effet délétère et immédiat sur notre climat.

Il est donc critique que ces pratiques soient proscrites. Et l’arbre agricole permettrait de compléter la production sylvicole et de protéger un climat bien fragile en France.

La végétalisation provoque l’effet inverse de celui des coupes rases, il est temps de s’y mettre !

La pluie ne connait pas les frontières politiques

dans Climat, Génie écologique, Nuages, Pluies

🌧️🇨🇳 La pluie en Chine dépend-elle de la façade Atlantique française ? 🇫🇷🌳

Les écosystèmes sont interdépendants. La pluie n’a que faire de nos frontières politiques.

Ainsi, l’étude “Origin and fate of atmospheric moisture”, de Rudi J. van der Ent et al., parue en 2010, examine les dynamiques de l’humidité atmosphérique afin de comprendre dans quelle mesure les précipitations continentales dépendent du recyclage de l’humidité.

Ainsi, “l’humidité qui s’évapore du continent eurasien est responsable de 80 % des ressources en eau de la Chine. En Amérique du Sud, le bassin du Río de la Plata dépend de l’évaporation de la forêt amazonienne pour 70 % de ses ressources en eau. La principale source de précipitations dans le bassin du Congo est l’humidité évaporée sur l’Afrique de l’Est, en particulier dans la région des Grands Lacs. Le bassin du Congo, à son tour, constitue une source majeure d’humidité pour les précipitations au Sahel.”

On le voit, les interdépendances sont multiples à l’échelle globale et le cycle de l’eau dépend étroitement du recyclage des précipitations continentales. Compte-tenu de l’importance de la végétation dans le processus de recyclage des précipitations, on comprend aisément que les projets de boisement et de restauration écologique dans une région donnée vont impacter directement la pluviométrie de zones plus ou moins proches. Et a contrario, modifier massivement l’usage du sol (c-a-d raser des forêts, retourner des prairies permanentes ou drainer des zones humides) aura des impacts critiques dans des zones situées sous le vent.

La carte illustrant ce post, issue de l’étude, démontre ce caractère critique pour une grande partie de l’Amérique du Sud, mais surtout pour l’est de l’Eurasie. Ainsi, la Mongolie, pays fortement enclavé, dépend presque entièrement du recyclage des précipitations.

Peut-être serait-il temps que les États se saisissent de ce sujet de manière transnationale. Plusieurs grandes agences de l’ONU sont déjà sensibilisées à ces interdépendances, mais il est souhaitable qu’une agence dédiée soit créée pour gérer cette thématique, où considérations locales et globales sont en étroite dépendance.

L’Autoroute de la Pluie s’affaire à médiatiser ce sujet, à marteler l’importance de la photosynthèse pour éviter les sécheresses. Nous souhaitons participer à déployer des corridors végétaux à large échelle pour renforcer les réseaux de recyclage de l’humidité atmosphérique.

Pour cela, nous avons besoin de toutes les forces vives. Pensez-vous qu’une telle approche, profondément proactive et positive, peut voir le jour rapidement ?

Amélioration de la disponibilité en eau grâce au boisement

dans Agroécologie, Climat, Génie écologique

📖🌳 Une étude parue en janvier 2024 s’intéresse à la manière dont le boisement permettrait de soutenir la dynamique des pluies. 🌳🌧️

Les scientifiques prennent de plus en plus en compte l’impact de la végétation sur la disponibilité en eau et l’étude “Targeted rainfall enhancement as an objective of forestation” dresse un panorama de ces recherches.

Les auteurs, Arie Staa, Jolanda Theeuwen, @Nico Wunderling, @Lan Wang-Erlandsson et Stefan Dekker, sont pour la plupart en poste aux Pays-Bas, un pays en pointe dans la compréhension des interactions entre végétation et précipitations. Ces capacités néerlandaises en génie écologique s’expliquent probablement par l’histoire de ce pays qui s’est construit largement sur la mer.

Les chercheurs développent le concept prometteur de “TRE” pour “targeted rainfall enhancement” (“amélioration ciblée des précipitations”), précisant qu’ils vont “plus loin que la littérature existante en arguant que – en plus d’autres considérations telles que les effets sur la biodiversité – il commence à devenir possible de prendre délibérément en compte les effets non locaux, spatialement explicites, du reboisement sur les précipitations dans la priorisation holistique du reboisement. et les évaluations de la vulnérabilité au changement climatique à l’échelle mondiale.”

Cette position fait écho à notre approche. Nous espérons d’ailleurs faire caisse de résonance sur ce sujet, pour que décideurs politiques et économiques prennent en compte la biosphère et cessent de penser qu’on peut compenser à court terme en plantant ici ce qu’on rase par là.

Plusieurs grands enseignements ressortent de cette étude exhaustive.

🌧️ Un suivi des réseaux de recyclage de l’humidité est nécessaire pour comprendre la complexité du cycle de l’eau, notamment la condensation. Il est rendu possible par les améliorations récentes du suivi de l’humidité atmosphérique à des échelles fines.

🌳 La plantation d’arbres peut être utilisée pour améliorer les précipitations locales, en plus de son impact à l’échelle non locale

🌿 Des corrélations positives ont été mises en lumière entre l’indice de surface foliaire cumulé (LAI) et précipitations

🌍 Le verdissement récent constaté sur la surface terrestre a déjà entraîné une légère augmentation annuelle de l’apport en eau (voir l’étude)

🏞️ L’augmentation massive des forêts ne doit pas se faire au détriment des écosystèmes indigènes qui fonctionnent, tels que les prairies naturelles et les zones humides

Enfin, et surtout, un ciblage des régions du globe les plus propices à ce type de projet est proposé : le sud et l’ouest de l’Amazonie, le Mexique, l’est de la Chine et l’Europe méditerranéenne.

La zone que cible prioritairement l’Autoroute de la Pluie se situe à la confluence de deux réservoirs importants d’humidité, l’océan Atlantique et la mer Méditerranée. Elle offre donc un potentiel important pour renforcer les réseaux de recyclage de l’humidité atmosphérique. Cela constitue donc une base stratégique avant d’étendre lesdits réseaux en Europe et sur la rive Sud de la Méditerranée.

Comment le boisement génère des nuages

dans Climat, Nuages

🌲🌳 L’augmentation du boisement augmenterait sensiblement la couverture nuageuse de basse altitude, ce qui pourrait aider à refroidir la planète.☁️🌧️

Selon les résultats d’une étude, “pour 67 % des zones échantillonnées à travers le monde, le reboisement augmenterait la couverture nuageuse de basse altitude”, ce qui aurait des conséquences positives sur le cycle hydrologique et le climat.

Parue en 2021, l’étude “Revealing the widespread potential of forests to increase low level cloud cover” menée par Grégory Duveiller, Federico Filipponi, Andrej Ceglar et al. se base sur des observations de télédétection par satellite. Cette méthode vient compléter utilement les modèles climatiques, qui ne parviennent pas toujours à restituer la complexité des interactions terre-atmosphère, notamment pour comprendre la formation des nuages.

Selon les chercheurs, “les recherches suggèrent que, grâce à une rétroaction entre la génération des nuages et son effet ultérieur sur le rayonnement entrant, les forêts ont tendance à favoriser l’établissement d’un équilibre entre les tendances de la température et de l’humidité, garantissant ainsi la pérennité de ces conditions de formation des nuages.”

Dit autrement, les espaces forestiers créent et auto-entretiennent les conditions favorables à un ennuagement conséquent (voir notamment pour le lien entre climat et nuage notre post sur la répartition des nuages sur terre).
D’autres résultats de l’étude sont particulièrement instructifs :

➡️Les boisements ont tendance à augmenter davantage la couverture nuageuse d’une région durant sa période la plus chaude. Compte tenu des conditions extrêmes que nous vivons désormais l’été, ceci doit retenir l’attention de tous.

➡️ Moins intuitif: certains types de forêts de conifères auraient des effets plus importants sur la formation de nuage de basse altitude, ce qui viendrait contrebalancer une évapotranspiration plus faible que celle des feuillus. Les recherches sur ce sujet continuent et promettent des résultats passionnants.

Adoptant une attitude volontariste, les chercheurs appellent à ce que ces résultats soient utilisés par les décideurs politiques afin de concevoir et déployer d’ambitieuses politiques d’atténuation grâce à des solutions fondées sur la nature.

Ce dernier point fait tout particulièrement écho au projet de l’Autoroute de la Pluie. En effet, il est urgent de déployer partout où cela est possible des projets basés sur les services écosystémiques. Et comme il est nécessaire de conserver des terres cultivées, le déploiement à grande échelle de l’agroforesterie est vital pour protéger les sols et atténuer les extrêmes climatiques.

On a coutume de dire que le climat fait la plante mais ne devons-nous pas prendre l’habitude de dire que la plante fait le climat?

⛰️🌴 Revégétaliser des montagnes pour sauver des glaciers tropicaux ? 🧊🏔️

de joris

https://www.radiofrance.fr/franceculture/podcasts/le-biais-d-heidi-sevestre/colombie-revegetaliser-les-montagnes-pour-sauver-les-glaciers-2233569

dans Agroécologie, Climat, Hydrologie Régénerative

Dans sa chronique hebdomadaire du 23 novembre 2023, sur France culture, la glaciologue Heïdi Sevestre revient sur une initiative en Colombie qui peut, à première vue, sembler étonnante.

Le billet d’Heidi Sevestre est disponible en podcast ici:

Interview de Heidi Sevestre sur le podcast circular metabolism (elle évoque la Colombie en dernière partie)

Il s’agit pourtant d’un projet tout à fait sérieux qui est mis en œuvre à pour protéger les glaciers tropicaux du pays. Marcela Fernandes, fondatrice de Cumbres Blancas Colombia, en français Les Sommets Enneigés, fait tout pour protéger les glaciers de Colombie et figure d’ailleurs parmi les 100 personnes les plus influentes sur le climat dans le classement de la BBC en 2023.

Face au réchauffement climatique, la situation des glaciers colombiens est très compliquée. Depuis 2019, cette association tente tout pour les protéger. Plutôt que des canons à neige ou des bâches blanches, il est vite apparu que la meilleure manière de les protéger est de préserver les écosystèmes. Comme le résume Heïdi Sevestre, “pour être en bonne santé, les glaciers doivent recevoir de la neige et pour que la neige tombe, l’environnement doit être suffisamment humide. Et l’humidité en Colombie vient en grande partie de la végétation sur les flancs des montagnes”. L’association a donc décidé d’œuvrer à revégétaliser les “paramos”, des écosystèmes d’altitude qui n’existent qu’au Pérou,en Equateur et en Colombie. Ces paysages très humides sont des trésors de biodiversité menacés par l’exploitation forestière et le pâturage, entre autres.

Paysage typique du paramo, par Patricio Mena Vásconez — Domaine public, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1629127

Pour restaurer ces écosystèmes, « Cumbres Blancas Colombia » a donc mis en place des serres afin de cultiver des plantes natives et engager les communautés autochtones à soutenir la végétation de ces montagnes. Des associations sœurs ont été mises en place en Équateur, au Pérou, au Mexique et au Venezuela, des pays disposant également de glaciers tropicaux. Des associations sont également impliquées dans le mouvement en Afrique de l’Est et en Indonésie, où on trouve également des glaciers tropicaux.

Plus d’informations sur ceprojet sur le site de l’association: https://www.cumbresblancas.co/

Cette initiative démontre toute l’utilité d’adopter des solutions fondées sur la nature pour bénéficier des services écosystémiques de la végétation. Il est encore temps de mettre en place des approches similaires en France, notamment par la sanctuarisation de la végétation montagnarde.

🌴🪓 La déforestation de l’Amazonie risque d’affaiblir profondément le régime des pluies en Amérique du Sud. ☁️☀️

de joris

dans Climat, Nuages, Pluies

Une étude parue le 4 octobre 2023 tire une nouvelle fois la sonnette d’alarme à propos des conséquences désastreuses de la déforestation de l’Amazonie. Les auteurs, Niklas Boers (Potsdam Institute for Climate Impact Research) et Nils Bochow (The Arctic University of Norway), ont examiné les interactions entre déforestation et disponibilité en eau (humidité des sols, précipitations et évapotranspiration). Ils ont utilisé pour cela “un modèle dynamique non linéaire du transport et du recyclage de l’humidité à travers l’Amazonie pour identifier plusieurs signaux précurseurs d’une transition critique dans la dynamique couplée atmosphère-végétation.” Il ressort de cette analyse que le régime de “mousson sud-américain” risque de s’interrompre, menaçant par là même la survie de cette forêt amazonienne.

Cette étude a été relayée rapidement par @The Guardian, mais en inversant partiellement le lien de causalité, comme en témoigne ce titre “South American monsoon heading towards ‘tipping point’ likely to cause Amazon dieback”. S’il est très louable que cet excellent média relaie cette étude, une lecture trop rapide de ce papier pourrait laisser penser que la forêt amazonienne risque de dépérir à cause de facteurs exogènes (un point de bascule atteint pour ce régime de mousson), alors que le coeur du sujet est bien la relation étroite qui unit régime de précipitations et forêts. Cette rétroaction est tout de même décrite dans le corps de l’article.

Cette étude est en tout cas publiée fort à propos, alors que l’Amazonie connaît une “sécheresse catastrophique”, comme en témoigne cet article publié par @Le Monde (https://www.lemonde.fr/planete/article/2023/10/11/le-bresil-confronte-a-une-secheresse-catastrophique-en-amazonie_6193721_3244.html).

Plus que jamais, il est urgent de questionner le rapport de nos sociétés au monde végétal, alors que la France connaît elle aussi une période exceptionnellement chaude et sèche pour la période automnale, qui s’avère pour l’instant plus chaude que les étés du siècle dernier, comme l’explique Serge Zaka dans ce post Linkedin https://www.linkedin.com/posts/sergezaka_encore-des-centaines-de-records-de-chaleur-ugcPost-7117250452508807168–YsC?utm_source=share&utm_medium=member_desktop
C’est pour faire face à ces situations que le mouvement de l’autoroute de la pluie a été lancé. Le concept d’agroforesterie d’urgence apparaît approprié pour faire face à une telle situation, en stimulant l’activité végétale, en protégeant les cultures agricoles et en stimulant ennuagement et cycles de l’eau.

🌳🌲 Quel est l’impact des forêts d’Europe occidentale sur la formation de la couverture nuageuse ? ☁️🌧

de joris

dans Climat, Hydrologie Régénerative, Nuages, Pluies

Pour contribuer à y répondre, l’étude “Observational evidence for cloud cover enhancement over western European forests” (https://www.nature.com/articles/ncomms14065) examine les cas des forêts de Sologne et des Landes. Ces territoires relativement plats ont été choisis car l’effet du relief n’y est pas prépondérant. Cela permet donc d’étudier la dynamique de formation des nuages sans devoir la pondérer avec les impacts de la topographie.

Cette étude se base sur une décennie d’observations spatiales à haute résolution et a été publiée en 2017 (https://www.nature.com/articles/ncomms14065). Robert Vautard, désormais Co-Président du groupe 1 du GIEC, y a contribué, ainsi que 9 autres scientifiques européens.

Cette étude démontre que la couverture nuageuse (période juin à août) est particulièrement importante dans ces zones forestières par rapport aux zones cultivées et urbaines adjacentes. Ajoutant même “Des preuves anecdotiques montrent que les forêts peuvent même agir comme une région source de convection profonde, intensifiant ainsi éventuellement le cycle hydrologique sur terre.”

Dans le cas de la forêt des Landes, les observations font ressortir une importante diminution de la couverture nuageuse estivale suite au passage du cyclone Klaus, en 2009, qui a occasionné la chute de nombreux arbres, “suggérant un impact à long terme des extrêmes climatiques sur les écosystèmes forestiers et les interactions surface-atmosphère.”

Cette dernière observation a un écho particulier alors que la forêt des Landes a été durement frappée par des incendies durant l’été 2022, et que les méga feux se succèdent à travers la planète, risquant de toujours plus détériorer la capacité de la biosphère à “fabriquer des nuages”.

Il apparaît donc critique de promouvoir au maximum une approche agricole basée sur l’agroforesterie, pour soutenir la capacité des sols à se protéger via l’ennuagement et une pluviométrie importante. Il faut aussi se demander si d’autres espaces agricoles ou urbains, tels que les prairies ou les villes éponge, peuvent jouer un rôle similaire et dans quelles proportions ?

Pour achever de se convaincre de l’importance de la végétation dans la dynamique des pluies à travers le monde, l’essentiel des précipitations d’Asie Centrale, de l’Ouzbékistan au Nord de la Chine et à la Sibérie, provient du recyclage de précipitations sur le continent eurasiatique et pas directement des océans. Plus de détails sont disponibles dans l’étude : https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1029/2010WR009127

🌳🌱La végétalisation massive d’un territoire peut-elle en modifier le climat? 🌦️🌧️

de joris

dans Agroécologie, Climat, Hydrologie Régénerative

Le cas du reverdissement massif du plateau de Loess, en Chine, se révèle instructif pour répondre à cette question. En effet, pour lutter contre l’érosion des sols, une zone d’une taille équivalente à la Belgique y a été massivement revégétalisée depuis les années 1980, sur la base d’une approche agroécologique (permaculture et agroforesterie). Les résultats y sont spectaculaires, tant en termes d’activité végétale que d’amélioration de la situation économique des paysans du territoire. Mais qu’en est-il en termes de pluviométrie, et donc de climat ?

Selon certaines études, l’accroissement de la surface végétalisée fait augmenter l’évapotranspiration dans la zone, et donc in fine la disponibilité en eau. Cette vision des choses se retrouve dans d’autres analyses consacrées aux liens entre végétation et eau. Selon cette approche, il ne faudrait pas trop favoriser la végétation, au risque d’assécher les cours d’eau d’un territoire.

Cependant, dans le cas du plateau de Loess, une étude récente “Revegetation Does Not Decrease Water Yield in the Loess Plateau of China” fait ressortir les points suivants:

L’apport en eau de surface ne diminue pas sur le plateau de Lœss après la revégétalisation.
L’augmentation plus rapide des précipitations régionales l’emporte sur l’évapotranspiration accrue.
La revégétalisation accélère le recyclage local de l’humidité et contribue à l’augmentation des précipitations.

Une autre étude “The role of ecosystem transpiration in creating alternate moisture regimes by influencing atmospheric moisture convergence” a été réalisée par Anastassia M. Makarieva (co-autrice de la théorie de la pompe biotique) et d’autres chercheurs. L’étude juge qu’”une fois qu’un stade plus humide est atteint, une végétation supplémentaire améliore la convergence de l’humidité atmosphérique et le rendement en eau.”
Dit autrement, la végétalisation massive d’un territoire peut conduire à en modifier sensiblement le climat, pour en améliorer la teneur en humidité.

Fort de ces constats, il apparaît que des politiques judicieuses de déploiement des techniques agroforestières et agroécologiques de grande ampleur permettraient de faire face aux processus de dessèchement en cours.

L’indice de végétation

de joris