Si vous faites une excursion d’une journée dans le désert du Sahara en Afrique du Nord, vous voudrez apporter beaucoup d’eau et beaucoup de crème solaire. Mais si vous prévoyez de passer la nuit, vous feriez mieux d’apporter également un sac de couchage confortable.
En effet, les températures dans le Sahara peuvent chuter une fois que le soleil se couche, passant d’un maximum moyen de 100 degrés Fahrenheit (38 degrés Celsius) pendant la journée à un minimum moyen de 25 degrés Fahrenheit (moins 4 degrés Celsius) pendant la nuit, selon la NASA.
Alors, pourquoi ce changement de température spectaculaire se produit-il dans des déserts arides comme le Sahara? Et comment les animaux et les plantes indigènes font-ils face à de tels extrêmes sauvages?
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Chaleur et humidité
La raison pour laquelle les déserts arides — des régions sèches couvrant environ 35% des terres terrestres — deviennent si chauds, puis si froids, est une combinaison de deux facteurs clés: le sable et l’humidité.
Contrairement à un thermos, le sable ne retient pas très bien la chaleur. Lorsque la chaleur et la lumière du soleil frappent un désert de sable, les grains de sable de la couche supérieure du désert absorbent et rejettent également de la chaleur dans l’air, selon un rapport de 2008 du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie. Pendant la journée, le rayonnement du sable de l’énergie solaire surchauffe l’air et fait monter les températures en flèche. Mais, la nuit, la plus grande partie de la chaleur dans le sable irradie rapidement dans l’air et il n’y a pas de soleil pour le réchauffer, laissant le sable et ses environs plus froids qu’auparavant.
Cependant, ce phénomène à lui seul n’explique pas une baisse aussi drastique de la température. Après tout, lorsque le soleil se couche sur une plage tropicale, vous n’avez pas besoin d’enfiler un manteau d’hiver.
La principale raison du changement brutal de température est que l’air du désert est extrêmement sec. Dans les déserts arides comme le Sahara et le désert d’Atacama au Chili, l’humidité — la quantité de vapeur d’eau dans l’air — est pratiquement nulle, et contrairement au sable, l’eau a une énorme capacité à stocker la chaleur.
La vapeur d’eau dans l’air emprisonne la chaleur près du sol comme une couverture invisible géante et l’empêche de se dissiper dans l’atmosphère, selon World Atlas. L’air très humide nécessite également plus d’énergie pour se réchauffer, ce qui signifie qu’il faut également plus de temps pour que cette énergie se dissipe et que l’environnement se refroidisse. Par conséquent, un manque d’humidité dans les déserts permet à ces endroits arides de se réchauffer rapidement mais aussi de se refroidir rapidement.
S’adapter aux températures extrêmes
Malgré ces variations rapides de température, les animaux du désert sont bien adaptés aux changements de température extrêmes du désert.
« Cela a tendance à être un problème relativement faible pour eux », a déclaré Dale DeNardo, physiologiste de l’environnement à l’Université d’État de l’Arizona, spécialisé dans les animaux du désert. » Le plus grand défi consiste à obtenir suffisamment de nourriture et d’eau pour survivre. »
Les reptiles, le groupe d’animaux le plus abondant et le plus diversifié du désert, sont bien adaptés aux variations extrêmes de température car ils sont à sang froid, ou ectothermiques, ce qui signifie qu’ils n’ont pas besoin d’investir de l’énergie pour maintenir une température corporelle constante. En d’autres termes, les reptiles peuvent utiliser cette énergie ailleurs, comme la chasse. De nombreux reptiles bénéficient également d’être petits, ce qui leur permet de trouver des coins ombragés pendant la journée ou des rochers plus chauds la nuit. « Il y a beaucoup d’endroits différents où aller pour être plus chaud ou plus frais, surtout quand vous êtes petit », a déclaré DeNardo à Live Science.
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Cependant, les grands mammifères endothermiques ou à sang chaud, comme les chameaux, sont trop gros pour se cacher du soleil et ne peuvent pas laisser leur température corporelle baisser. Les chameaux survivent plutôt en maintenant une température corporelle constante dans des conditions chaudes et froides. Ils le font en ayant beaucoup d’isolation sous forme de graisse et de fourrure épaisse, ce qui les empêche de gagner trop de chaleur pendant la journée et de perdre trop la nuit, a déclaré DeNardo.
En revanche, les oiseaux du désert utilisent le refroidissement par évaporation – où ils utilisent de l’eau pour transférer la chaleur loin de leur corps, comme la transpiration des humains et le pantalon des chiens — par différentes méthodes (certains vautours urinent sur leurs pattes pour se refroidir). Mais leur capacité à voler sur de longues distances entre les sources d’eau ou à récupérer de la nourriture signifie qu’ils n’ont pas à se soucier autant de la conservation de l’eau que les autres animaux du désert. « J’appelle ça de la triche parce qu’ils ne connaissent pas vraiment les limites d’un désert », a déclaré DeNardo.
Les plantes, en revanche, sont plus vulnérables aux températures extrêmes. « Ils font face à un défi beaucoup plus important parce qu’ils ne peuvent pas bouger », a déclaré DeNardo. C’est pourquoi les plantes emblématiques du désert, comme les cactus, ont développé une gamme de défenses, telles que des pointes et des toxines, pour protéger leur précieuse eau des prédateurs. Cependant, les températures glaciales nocturnes peuvent être mortelles pour les plantes car l’eau gèle et se dilate dans leurs tissus, ce qui peut causer des dommages irréversibles. Par conséquent, les plantes ne poussent que dans des zones où la température de l’air ne tombe pas en dessous du point de congélation pendant plus de deux heures chaque nuit, appelées freezeline.
Changement climatique
Les chercheurs sont encore en train de déterminer comment le changement climatique peut affecter les endroits et les organismes arides, mais « nous allons certainement voir des changements », a déclaré DeNardo. « Pour la plupart des déserts, nous prévoyons une augmentation moyenne de la température de 3 à 4 degrés Fahrenheit. »
Cependant, la recherche indique que « Les nuits vont être plus chaudes, mais ce n’est pas aussi mauvais que les journées plus chaudes », a noté DeNardo.
Au lieu de cela, le vrai problème est que le changement climatique peut avoir un impact sur la quantité de précipitations annuelles sur lesquelles dépendent les créatures du désert. « Cela deviendra moins cohérent, vous aurez des années relativement humides et des années relativement sèches », a déclaré DeNardo. « Mais même si la plupart sont suffisamment humides, il ne faudra qu’une année vraiment sèche pour causer de gros problèmes. »
Cette histoire a été mise à jour à 5h00 HE le février. 22 pour fixer une conversion Fahrenheit en Celsius.
Initialement publié sur Live Science.