L'albédo de la paille atténue les extrêmes de chaleur

Les champs de blé sont souvent labourés juste après la récolte. Les chaumes clairs et les restes de récolte disparaissent ainsi de la surface, la terre sombre et nue remonte. En Europe, le labourage après la récolte est une méthode d'exploitation courante et largement répandue. Mais les champs ainsi travaillés peuvent avoir un effet négatif sur le climat local pendant les vagues de chaleur. C'est ce que montrent des chercheurs de l'ETH Zurich autour d'Edouard Davin, ma?tre-assistant à l'Institut de l'atmosphère et du climat, et de Sonia Seneviratne, professeure de dynamique terre-climat, dans une nouvelle étude publiée dans la revue spécialisée PNAS.

Les champs de chaume non labourés sont plus clairs et réfléchissent plus de rayonnement que les champs labourés : des mesures montrent qu'environ 30 pour cent du rayonnement solaire est renvoyé gr?ce à ce qu'on appelle l'effet albédo. L'albédo est une mesure de la capacité de réflexion des surfaces réfléchissantes. En revanche, les champs cultivés ne réfléchissent que 20 pour cent du rayonnement solaire. Des simulations de modèles montrent que cette différence, qui semble minime, augmente de 50 pour cent la réverbération des champs non labourés et a un effet marquant sur les températures extrêmes : En cas de chaleur extrême, comme celle qui a frappé l'Europe en 2003, les champs non travaillés ont fait baisser la température locale jusqu'à deux degrés.

Effet régional

Plus il fait chaud, plus l'effet d'albédo est puissant et plus le refroidissement est important. "L'effet est donc plus fort pendant les vagues de chaleur, car il n'y a guère de nuages pendant ces phases, de sorte que davantage de rayonnement est renvoyé dans l'espace", explique Davin, premier auteur. L'effet de refroidissement n'agit toutefois qu'à court terme et localement, tout au plus au niveau régional, mais pas au niveau suprarégional.

"Si l'ensemble des agriculteurs fran?ais ne labouraient plus leurs champs en été, cela aurait peu d'impact en Allemagne", ajoute Seneviratne. Même à long terme, ce mécanisme ne devrait pas influencer sensiblement la tendance à un climat plus chaud et donc à des vagues de chaleur plus fréquentes. La professeure de l'ETH estime toutefois que la contribution locale est importante. Cela pourrait notamment contribuer à briser les pics de température. La chercheuse admet toutefois que l'effet des champs non cultivés joue principalement dans les régions où il fait très chaud en été, comme dans le bassin méditerranéen, car le rayonnement solaire y est particulièrement élevé. Mais les jours de canicule, l'effet peut également être important en Europe du Nord et en Europe centrale.

Pour l'étude, une collaboration entre les chercheurs de l'ETH et leurs collègues fran?ais, Davin a analysé les données de mesure du rayonnement des terres agricoles près de la ville d'Avignon, dans le sud de la France. En outre, les chercheurs ont effectué des simulations de modèles pour l'Europe, dans lesquelles ils ont intégré les effets des sols non labourés.

Les chercheurs n'attribuent pas l'effet rafra?chissant d'un champ non cultivé uniquement à l'effet d'albédo. Les résidus de récolte agissent également comme une couche isolante qui retient l'humidité dans les couches profondes du sol et ne la libère que lentement. Cela contribue également à abaisser la température de l'air pendant une vague de chaleur. Dans un champ labouré, en revanche, l'eau du sol s'évapore plus rapidement et presque entièrement lors des vagues de chaleur.

En Amérique, ne pas labourer est une pratique courante

Les chercheurs estiment que le non-labour est une variante viable pour atténuer localement les conséquences du changement climatique - comme la multiplication des journées extrêmement chaudes en été. "Il devient de plus en plus important d'exploiter l'albédo des terres arables pour atténuer les vagues de chaleur. Bien que de tels événements soient rares, ils ont des conséquences écologiques et sanitaires massives", explique Seneviratne. Les chercheurs craignent qu'avec le changement climatique, les vagues de chaleur deviennent plus fréquentes. Bien que l'augmentation moyenne de la température mondiale ait stagné ces dernières années, le nombre d'épisodes de chaleur extrême sur les zones terrestres a continué d'augmenter, comme l'a récemment montré la professeure de l'ETH dans une publication de Nature Climate Change.

En Europe notamment, il existe un potentiel suffisant pour atténuer les températures élevées les jours de canicule à l'aide de champs non travaillés. Jusqu'à présent, les agriculteurs ne renoncent au labourage après la récolte que dans une infime partie des champs. La part européenne des surfaces cultivées non labourées dans le monde n'est que de deux pour cent. La situation est différente aux ?tats-Unis et en Amérique du Sud, où se trouvent 85 pour cent des surfaces agricoles non labourées dans le monde.