Crédit d'image: NASA
Alors que les villes fournissent un habitat vital pour l'épanouissement des êtres humains, il semble que les villes américaines aient été construites sur les sols les plus fertiles, diminuant les contributions de ces terres au réseau trophique de la Terre et à l'agriculture humaine, selon une étude menée par des chercheurs de la NASA et d'autres.
Bien que les villes ne représentent que 3% de la superficie continentale des États-Unis, la nourriture et les fibres qui pourraient y être cultivées rivalisent avec la production actuelle sur toutes les terres agricoles américaines, qui couvrent 29% du pays. Marc Imhoff, chercheur de la NASA et auteur principal d'un article actuel, et co-auteur Lahouari Bounoua, de la NASA et de l'Université du Maryland, College Park, a ajouté que tout au long de l'histoire, les humains se sont installés dans les zones avec les meilleures terres pour cultiver des aliments.
«L’urbanisation suit l’agriculture - c’est un processus humain naturel et important», a expliqué Imhoff.
«L'urbanisation n'est pas une mauvaise chose. C’est un moyen très utile pour les sociétés de se réunir et de partager des ressources », a déclaré Bounoua. "Mais ce serait mieux si elle était planifiée conjointement avec d'autres facteurs environnementaux." Des études comme celle-ci, qui paraît dans le numéro actuel de Télédétection de l'environnement, pourraient conduire à des stratégies de croissance urbaine plus intelligentes à l'avenir.
Les chercheurs ont utilisé deux satellites offrant une combinaison de données d'observation de la Terre de jour et de nuit et un modèle informatique biophysique pour dériver des estimations de la productivité primaire nette annuelle (NPP). La centrale nucléaire mesure la croissance des plantes en décrivant la vitesse à laquelle les plantes utilisent le carbone de l'atmosphère pour construire de nouvelles matières organiques par photosynthèse. Les centrales nucléaires alimentent le réseau alimentaire complexe de la Terre et quantifient les quantités de dioxyde de carbone, un gaz à effet de serre, que les plantes éliminent de l'atmosphère.
Les données sur les lumières nocturnes du Programme météorologique de défense par satellite et une carte de classification de la végétation créée au Goddard Institute of Space Studies de la NASA, à New York, ont été utilisées pour représenter les zones urbaines, périphériques et non urbaines des États-Unis. De cette façon, les chercheurs ont calculé l'étendue et l'emplacement des terres urbaines et agricoles américaines.
En outre, les observations de l’Instrument de radiomètre avancé à très haute résolution, à bord des satellites en orbite polaire de la National Oceanic and Atmospheric Administration, ont été utilisées pour calculer l’indice de végétation par différence normalisée. Cet indice est une mesure de la santé des plantes, basé sur le principe selon lequel les plantes absorbent le rayonnement solaire dans la partie rouge du spectre de la lumière solaire utilisée pour la photosynthèse pendant la croissance des plantes. Ces données ont ensuite été saisies dans un modèle informatique de l'Université de Stanford pour dériver la centrale nucléaire.
Le modèle informatique a créé un paysage américain préurbain potentiel, qui a été utilisé pour comparer et estimer la réduction de la centrale nucléaire due à la transformation actuelle des terres urbaines.
Pour le continent américain, par rapport au paysage préurbain, les villes modernes représentent une baisse annuelle de 1,6% de la puissance nucléaire. Cette perte compense le gain de 1,8% par an en BNP résultant de l'augmentation des terres agricoles. Le résultat est frappant, compte tenu de la petite superficie que les villes couvrent, par rapport aux zones agricoles.
Une réduction de cette ampleur a des conséquences largement inconnues sur la diversité biologique, mais elle se traduit par moins d’énergie disponible pour les espèces qui composent le réseau trophique complexe de la Terre. La perte de terres très fertiles pour l'agriculture exerce également une pression sur d'autres moyens pour répondre aux besoins alimentaires et en fibres d'une population croissante. À l'échelle locale, l'urbanisation peut augmenter la puissance nucléaire, mais uniquement là où les ressources naturelles sont limitées. Il apporte de l'eau dans les zones arides et les «îlots de chaleur urbains» prolongent la saison de croissance autour de la périphérie urbaine dans les régions froides. Ces avantages, cependant, ne compensent pas l'impact négatif global de l'urbanisation sur les centrales nucléaires.
Les scientifiques de la NASA ont développé la carte des lumières de la ville et l'US Geological Survey a utilisé une technique pour créer les données de l'indice de végétation par différence normalisée. Les partenaires de recherche comprennent le Centre interdisciplinaire des sciences du système terrestre de l'Université du Maryland, le World Wildlife Fund et le Center for Conservation Biology de l'Université de Stanford.
Source d'origine: communiqué de presse de la NASA
