by Ce n’est peut-être pas le sujet le plus glamour, mais l’humidité du sol est essentielle au maintien de la vie humaine. C’est ce qui nous permet de faire pousser des cultures, et sans cela nous n’aurions pas les prairies qui nourrissent le bétail et les moutons.
Une meilleure compréhension de l’humidité du sol peut nous aider à utiliser moins d’eau pour l’irrigation et à rendre les sols plus résistants à la sécheresse. Ces deux facteurs deviennent de plus en plus importants à mesure que les effets du changement climatique se font sentir partout dans le monde.
Par conséquent, une technique qui exploite les rayons cosmiques pourrait être inestimable.
Bien qu’il s’agisse d’une méthode relativement nouvelle, elle fait l’objet de recherches par des scientifiques du monde entier. Basée en Angleterre, Cosmos-UK a été créée en 2013 et gérée par le Centre britannique d’écologie et d’hydrologie, avec le financement du Natural Environment Research Council.
« Nous utilisons les rayons cosmiques naturels, qui peuvent provenir de très loin dans l’espace », explique le Dr. Jonathan Evans, chef de projet pour Cosmos-UK, explique.
Ces rayons cosmiques interagissent avec l’atmosphère terrestre et génèrent des particules appelées neutrons, explique Evans. “Les neutrons sont dispersés très efficacement par l’eau du sol, nous pouvons donc compter le nombre de neutrons pour connaître la quantité d’eau présente dans le sol.”
L’humidité du sol peut être mesurée d’autres manières – par exemple à l’aide de capteurs installés dans le sol – mais ceux-ci ne peuvent analyser qu’un petit volume de sol, avec de grandes variations potentielles dans les mesures entre les capteurs, explique Evans. Les satellites couvrent des zones beaucoup plus vastes, mais peuvent être affectés par des facteurs tels que la croissance des cultures et ne peuvent fournir une lecture que chaque semaine lorsque les satellites survolent une certaine zone.
La technique de détection des neutrons cosmiques peut mesurer l’humidité du sol dans un rayon de 200 mètres en temps réel, explique Evans.
« Ces données sont très importantes pour les gestionnaires de l’eau, tels que les compagnies des eaux et l’Agence pour l’environnement, car elles nous permettent de surveiller à la fois les risques d’inondation et de sécheresse », explique Evans.
«Il fournit également aux agriculteurs des informations sur les conditions de croissance actuelles et… pour la gestion des activités agricoles.»
En 2016, Cosmos-UK s’est étendu à l’Inde, où l’agriculture dépend fortement de l’irrigation. De meilleures données sur l’humidité du sol peuvent aider les agriculteurs à mieux gérer leur irrigation, rendant ainsi leur approvisionnement en eau plus durable, affirme Evans. Il ajoute que la recherche, menée en collaboration avec trois universités indiennes, a permis de mieux comprendre comment les niveaux d’humidité du sol peuvent influencer les précipitations.
Depuis une décennie, la Division conjointe ONU-FAO/AIEA pour les technologies nucléaires dans l’alimentation et l’agriculture travaille également avec des capteurs de neutrons à rayons cosmiques, qu’elle décrit comme un « outil précieux pour une agriculture intelligente face au climat ».
L’organisation a formé des centaines de scientifiques du monde entier à l’utilisation de cette technologie, des chercheurs de pays comme le Soudan et l’Irak affirmant que cela les a aidés à gérer des approvisionnements en eau limités.
De retour en Grande-Bretagne, Evans affirme que les données collectées par Cosmos-UK ont montré que la fréquence des sécheresses a légèrement augmenté depuis le début du projet, ce qui est lié à l’évolution des régimes de précipitations.
« Même si nous disposons d’un très bon ensemble de données sur 10 ans, il est en fait encore un peu trop court pour une analyse statistique du climat », dit-il. “Mais nous pouvons utiliser ces données dans nos modèles climatiques et nos modèles de surface terrestre pour prédire l’humidité du sol dans les conditions climatiques futures. [which] nous permet de prédire les conséquences du changement climatique.
Cette histoire a été mise à jour pour corriger le nom du Natural Environment Research Council.
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