L’une des principales raisons pour lesquelles les plantes utilisent l’eau est de leur permettre d’absorber le dioxyde de carbone de l’atmosphère. Cela signifie que chez les plantes, les cycles de l’eau et du carbone sont étroitement liés. Dans une nouvelle étude, des chercheurs de l’Université du Missouri et du Département de l’agriculture des États-Unis (USDA) ont utilisé ce principe fondamental pour identifier des pratiques agricoles durables visant à aider les cultures de base comme le maïs et le soja à prospérer dans des conditions météorologiques extrêmes qui sont devenues plus courantes. dans le Midwest.
La recherche a été publiée dans Météorologie agricole et forestière.
Cette étude a examiné comment les pratiques agricoles affectent la résilience des cultures au changement climatique en examinant les flux d’eau et de carbone dans trois écosystèmes contrastés : un système de culture labouré comme d’habitude, un système de culture sans labour ambitieux avec des cultures de couverture et un écosystème indigène de prairie à herbes hautes. .
« L’un des grands objectifs est ce que nous appelons l’agriculture intelligente face au climat, ce qui peut signifier utiliser des cultures pour absorber le carbone de l’air, mais cela signifie également essayer d’adopter des pratiques agricoles qui aident les exploitations agricoles à s’adapter au changement climatique », a déclaré l’hydrologue de recherche de l’USDA. a déclaré Adam Schreiner-McGraw. « À mesure qu’il fait plus chaud, les plantes sont plus stressées, ce qui signifie qu’elles ont souvent des rendements plus faibles. Cette recherche se concentre sur la compréhension de l’adaptation et sur la façon de travailler vers des agro-écosystèmes plus résilients.
Une comparaison des taux d’évapotranspiration – lorsque l’eau est transférée de la terre à l’atmosphère – et des échanges de dioxyde de carbone a révélé des tendances intéressantes parmi les écosystèmes. Dans une analyse des données recueillies au cours du dernier cycle de quatre ans, l’écosystème de la prairie indigène avait des taux d’évapotranspiration plus élevés que le système de culture labourée. En comparaison, cependant, le taux d’évapotranspiration de la prairie ne différait pas beaucoup de celui du système de culture sans labour. De plus, les deux systèmes de culture avaient des niveaux de croissance des plantes (c.-à-d. absorption de carbone) plus élevés que la prairie indigène.
D’après ces résultats, le site de culture labouré semble le plus sensible aux changements environnementaux par rapport à la prairie indigène, qui est la plus résistante aux conditions météorologiques extrêmes, a déclaré Schreiner-McGraw, qui travaille dans l’unité de recherche sur les systèmes de culture et la qualité de l’eau de l’USDA sur le campus de MU. . De plus, parce que le système sans labour a la plus grande diversité de cultures, y compris le maïs, le soja, le blé et le foin, il avait les taux d’évapotranspiration les plus variables. Ce phénomène, Schreiner-McGraw l’attribue aux stratégies de gestion agricole.
La compréhension des taux variables d’évapotranspiration aide les scientifiques à déterminer si la gestion « prévue » a un impact plus important sur les bilans hydrique et carbone que la variabilité météorologique « non planifiée », ce qui peut aider à prévoir l’absorption d’eau et de carbone par les cultures à mesure que les conditions météorologiques extrêmes s’aggravent.
Une autre façon de renforcer la résistance environnementale consiste à planter une rotation diversifiée de cultures sur le long terme, a déclaré Jeffrey Wood, professeur adjoint à la MU School of Natural Resources. Alors que les fluctuations climatiques s’intensifient – pour le Missouri, c’est des hivers plus chauds et plus humides et des étés plus secs avec des pluies moins fréquentes – il est devenu de plus en plus nécessaire de comprendre comment soutenir au mieux l’adaptation des cultures et quelles cultures planter à quels moments de l’année.
« Le type de travail que nous effectuons se prête à la collaboration car nous partageons tous des données dans un réseau communautaire », a déclaré Wood, « les gens sont toujours prêts à partager des idées, ce qui facilite le travail ensemble et contribue à la recherche qui se développe dans allant des problèmes sur lesquels un chercheur pourrait travailler localement à ceux auxquels un autre pourrait être confronté à plus grande échelle ».
Les co-auteurs incluent Megan E. Metz, John Sadler et Kenneth Sudduth.
Plus d’information:
Adam P. Schreiner-McGraw et al, L’agriculture accentue la variabilité interannuelle des flux d’eau mais pas des flux de carbone, par rapport à la prairie indigène, dans la ceinture de maïs des États-Unis, Météorologie agricole et forestière (2023). DOI : 10.1016/j.agrformet.2023.109420