Comme les terres agricoles en Australie, les forêts autochtones ont du mal à séchener et aux inondations, de sorte que les décisions de gestion futures ont besoin de systèmes plus sophistiqués pour surveiller et gérer leurs besoins en eau.
Une nouvelle étude dirigée par l'Université Flinders avec des collaborateurs de toute l'Australie, de la Chine et des États-Unis et publié dans le Journal of Hydrology vise à fournir une bonne estimation de l'eau utilisée par les arbres et les plantes et les buissons sous les cimes (ou le sous-étage forestier) pour aider à améliorer la gestion des bois indigènes.
Les chercheurs ont testé un moyen avancé de mesurer les modèles d'évapo-transpiration (ET) dans la végétation du sous-étage (par rapport à la canopée) dans deux emplacements de précipitations différents en Australie du Sud pour aider à développer une meilleure prise de décision de gestion des eaux et des bois à l'avenir.
ET renvoie l'eau du sol et des plantes dans l'atmosphère et est la principale composante de l'équilibre hydrique terrestre, explique le professeur de sciences de l'environnement et d'hydrologie Huade Guan, du Centre national de recherche et de formation des eaux souterraines à l'Université Flinders.
« Le sous-étage des bois est difficile à surveiller en utilisant des méthodes conventionnelles. Notre dernière étude a testé une nouvelle méthode de mesure de l'évapotranspiration du sous-étage dans les plaines inondables et les zones de bassin versant », dit-il.
Ceci est important à comprendre car le sous-étage ET peut contribuer entre 10% (dans les saisons plus fraîches) et jusqu'à 50% (par temps chaud) de l'utilisation de l'eau de l'écosystème, selon les chercheurs.
Cette étude a récupéré la température du sous-étage à partir d'images thermiques en suspension dans l'air et l'a utilisée dans un modèle de « production d'entropie maximale » (appelée « modèle MEP ») pour cartographier le sous-étage ET.
Les chercheurs espèrent améliorer les évaluations de l'eau de l'écosystème pour créer des stratégies de gestion plus efficaces pour des ressources de rivière et d'eau douce de plus en plus rares.
La recherche était basée sur des enquêtes dans une rivière Red Gum Woodland d'une plaine inondable de Murray près de Bookpurnong dans le Riverland et d'un bassin versant des bois vallonnés près du mont Wilson dans le bassin de Willunga. Les emplacements reflétaient différentes conditions topographiques, hydrologiques et climatiques.
Les deux emplacements ont montré que le sous-étage ET était un élément clé de l'équilibre hydrique de l'écosystème, donc l'élaboration du meilleur moyen de soutenir la gomme rouge de la rivière et d'autres exigences en matière d'eau environnementale des bois pourraient incorporer la surveillance de l'échelle et la cartographie avec les données thermiques à haute résolution des satellites à l'avenir.
L'étude a révélé que l'inondation a modifié la disponibilité de l'eau et la réponse à la végétation, influençant la dynamique du sous-étage ET au fil du temps, explique le professeur de l'Université de Flinders Guan, qui dirige le groupe de recherche sur l'éco-hydrologie et l'hydro-meteorologie (ECOH2OME) au College of Science and Engineering.
Par exemple, après des inondations majeures en 2022-2023, la fraction de l'ET du sous-étage à l'écosystème total ET a diminué, probablement en raison de l'augmentation de la transpiration de la surstory.
Dans l'environnement vallonné, l'orientation de la pente joue un rôle clé dans la régulation de l'ET en contrôlant l'exposition aux rayonnements solaires et la rétention d'humidité du sol.
Les pentes orientées vers le nord ont généralement un ET de sous-étage plus élevé que les pentes orientées au sud, en particulier dans un hiver humide, où le sous-étage ET sur les pentes orientées nord représente jusqu'à 50% de la surface totale ET.
Cet sous-étage élevé ET sur les pentes orientés vers le nord consomme l'humidité du sol beaucoup plus rapidement, ce qui entraîne moins d'eau pour l'utilisation de la végétation en été sec que les pentes orientées au sud.
L'étude met en évidence les avantages de l'intégration de nouvelles méthodes et technologies pour résoudre les problèmes environnementaux.
Pendant ce temps, l'Australie-Méridionale connaît actuellement un temps particulièrement sec, ce qui est probablement le résultat du changement climatique, selon le SA Water for Good Plan. Cela signifie moins de pluie et une réduction des flux dans des sources d'eau traditionnelles telles que nos réservoirs, nos rivières et nos eaux souterraines. Le CSIRO a prévu une baisse globale des précipitations entre 15% et 30% d'ici 2050.
Le plan gouvernemental de l'AS met l'accent sur la nécessité d'une gestion proactive des ressources en eau non prescrites pour assurer la sécurité de l'eau jusqu'en 2050, y compris une compréhension plus approfondie de la capacité globale des ressources en eau afin de prévenir la surexploitation et d'améliorer la durabilité.
