Parmi les nombreux problèmes associés à de longues périodes de sécheresse, il y a l’incapacité des plantes à extraire l’eau à un rythme suffisamment rapide pour suivre les taux d’évapotranspiration (la perte combinée d’eau due à la transpiration des plantes et à l’évapotranspiration du sol) que les conditions atmosphériques permettront. Le taux d’évapotranspiration potentielle (PET), la quantité d’eau qui pourrait potentiellement être perdue par évaporation sur une surface végétalisée compte tenu des conditions météorologiques de l’époque, dépend de l’intensité du rayonnement solaire, de la température de l’air, de l’humidité et de la vitesse du vent. Parmi ces facteurs météorologiques, le rayonnement solaire et les températures de l’air sont les plus importants ici au Michigan, avec un peu moins d’influence de l’humidité et de la vitesse du vent.

Trois des facteurs (intensité du rayonnement solaire, température de l’air et vitesse du vent) sont positivement corrélés avec la TEP (i.e., plus l’intensité du rayonnement solaire est grande, plus le PET est grand), tandis que l’humidité est corrélée négativement (c’est-à-dire que plus la quantité de vapeur d’eau déjà dans l’atmosphère est grande, moins celle-ci peut s’évaporer). Le PET dépend également de la quantité de type de culture et de sa surface foliaire, du stade phénologique et de la quantité d’humidité du sol disponible dans la zone d’enracinement.

Comme cela devrait être évident, il existe un nombre presque infini de combinaisons de ces facteurs, ce qui complique l’estimation des taux de TEP pour une culture d’intérêt donnée. Par souci de simplicité et par convention internationale, les taux de PET sont généralement estimés pour un ensemble spécifique de circonstances, y compris une surface herbacée non ombragée de 4 pouces de haut sans limitation d’eau du sol. Ce cas particulier est généralement appelé évapotranspiration potentielle de référence (parfois étiquetée ET0), qui peut être liée statistiquement à un type de culture spécifique et à un stade de croissance d’intérêt (c.-à-d. une culture de maïs de 8 pieds de haut pendant la phase de remplissage précoce des grains) pour fournir une estimation idéale des besoins en eau des cultures.

ET0 est une variable d’entrée principale pour la plupart des systèmes de planification de l’irrigation. Le système d’information Enviro-météorologique fournit quotidiennement ET0 pour le site et la période d’intérêt d’une station météorologique. Une fois sur le site, sélectionnez une station d’intérêt puis choisissez « Plus de temps » en haut, situé dans la barre verte horizontale. Faites défiler la page jusqu’à la section « Outils d’utilisation de l’eau ». Les valeurs ET0 sont disponibles sous l’application « Évapotranspiration potentielle ». De plus amples informations pour aider à ajuster les valeurs quotidiennes ET0 en estimations des besoins en eau pour une culture et un stade de croissance spécifiques se trouvent dans la section « Outils d’utilisation de l’eau » sous les options de menu « Planification de l’irrigation » et « Chéquier de planification de l’irrigation ». Voir des exemples de TEP donnés pour de nombreuses cultures à différents stades de croissance et comment ce concept est utilisé dans la planification de l’irrigation.

L’autre facteur critique dans cette discussion est la quantité d’eau réellement perdue par la surface végétalisée, appelée évapotranspiration réelle ou ET. Les taux réels d’évapotranspiration n’atteignent les taux potentiels que lorsque l’eau n’est pas limitative (c.-à-d. après une série de fortes pluies, un sol à la capacité du champ ou au-dessus de celle-ci). Cependant, lorsque la quantité d’eau disponible dans le sol diminue, le taux réel d’ET tombe rapidement à une fraction de PET. Après de longues périodes de temps sec, le rapport entre les taux d’évapotranspiration réels et potentiels tombe généralement à des valeurs inférieures à 0,50, et la fréquence accumulée de ce rapport au cours d’une saison de croissance est fortement corrélée avec les rendements de nombreux types de cultures (terres sèches).

Pendant la sécheresse de 2012, les taux de TEP ont dépassé à la fois les taux réels d’évapotranspiration et les taux normaux de TEP. Les animaux de COMPAGNIE accumulés au cours de la saison de croissance 2012 par rapport à la moyenne à long terme sont représentés à la figure 1 pour East Lansing, Michigan., ce qui est généralement représentatif des conditions dans la moitié sud du Michigan inférieur. Comme on peut le voir sur la figure, les taux de TEP sont anormalement élevés depuis la mi-mai (la première moitié de ce mois a été plus humide et plus nuageuse que la normale), avec une différence de 2,85 pouces (21,6% au-dessus de la normale) en juillet 24. La différence au cours de cette période est due à plusieurs différences météorologiques, notamment des niveaux de rayonnement solaire supérieurs à la normale (8, 5% supérieurs à la normale), des températures de l’air plus élevées (3, 1 degrés Fahrenheit plus élevés que la normale) et une humidité plus faible (10, 6% inférieurs à la normale).

Dans l’ensemble, en termes de besoins en eau des cultures, cela a entraîné un « double coup dur” cette saison de croissance. Non seulement les sols n’ont généralement pas été en mesure de fournir suffisamment d’eau pour répondre aux besoins des cultures en raison de la sécheresse prolongée, mais les taux de PET basés sur les conditions atmosphériques ont été significativement plus élevés que la normale cette année, ce qui a exacerbé les effets de la sécheresse.

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