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La récente baisse de la tendance mondiale de l’évapotranspiration des terres serait due à l’approvisionnement limité en eau

Recent decline in the global land evapotranspiration trend due to limited moisture supply

Jung, M., et al.,
Nature

Plus de la moitié de l’énergie solaire absorbée par la surface de la terre sert à l’évaporation de l’eau. Le changement climatique risque d’intensifier  le cycle hydrologique et d’altérer le phénomène d’évapotranspiration, avec des implications quant aux services rendus par les écosystèmes et les réponses du climat régional et mondial. Les changements d’évapotranspiration pourraient déjà bien être en dessous de la normale, mais des contraintes d’observations directes manquent à l’échelle mondiale. Jusqu’à ce qu’une telle évidence soit mise en avant, les changements dans le cycle de l’eau sur terre – critère clef du diagnostic des effets du changement climatique et de la variabilité – demeurent incertains. Ici nous mettons en avant une estimation basée sur des données de l’évapotranspiration mondiale de la surface de 1982 à 2008, compilées à partir d’un réseau de surveillance mondial, d’observations météorologiques et de télédétection, et un algorithme apprenant de lui-même. En plus de cela, nous avons évalué les variations de l’évaporation sur la même période en utilisant un ensemble de processus basés sur des modèles terre-surface. Nos résultats suggèrent que l’évaporation mondiale annuelle a augmenté en moyenne de 7,1 plus ou moins 1 mm par an sur la décennie de 1982 à 1997. Ensuite, en concordance avec le dernier gros évènement d’El Nino, l’augmentation de l’évaporation mondiale semble avoir cessé jusqu’à 2008. Ce changement était dû au départ à la limite d’humidité dans l’hémisphère sud, en particulier en Afrique et en Australie. Dans ces régions, les observations satellites indiquent que l’humidité du sol a diminué de 1998 à 2008.  Ainsi l’augmentation de la limite d’humidité du sol pour le phénomène d’évapotranspiration explique largement le récent déclin de la tendance globale d’évapotranspiration de la surface. Le changement de comportement de l’évapotranspiration est représentatif de la variabilité naturelle du climat ou le reflet d’une réorganisation plus durable de la surface, le cycle de l’eau est une clé de réponse pour la science des systèmes terrestres.

Abstract

More than half of the solar energy absorbed by land surfaces is currently used to evaporate water. Climate change is expected to intensify the hydrological cycle and to alter evapotranspiration, with implications for ecosystem services and feedback to regional and global climate. Evapotranspiration changes may already be under way, but direct observational constraints are lacking at the global scale. Until such evidence is available, changes in the water cycle on land—a key diagnostic criterion of the effects of climate change and variability—remain uncertain. Here we provide a data-driven estimate of global land evapotranspiration from 1982 to 2008, compiled using a global monitoring network, meteorological and remote-sensing observations, and a machine-learning algorithm. In addition, we have assessed evapotranspiration variations over the same time period using an ensemble of process-based land-surface models. Our results suggest that global annual evapotranspiration increased on average by 7.1 ± 1.0 millimetres per year per decade from 1982 to 1997. After that, coincident with the last major El Niño event in 1998, the global evapotranspiration increase seems to have ceased until 2008. This change was driven primarily by moisture limitation in the Southern Hemisphere, particularly Africa and Australia. In these regions, microwave satellite observations indicate that soil moisture decreased from 1998 to 2008. Hence, increasing soil-moisture limitations on evapotranspiration largely explain the recent decline of the global land-evapotranspiration trend. Whether the changing behaviour of evapotranspiration is representative of natural climate variability or reflects a more permanent reorganization of the land water cycle is a key question for earth system science.

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