Darcy Lecture 2026 by Steven Loheide
Trees are Groundwater Stakeholders Too
Lundi 23 mars, 14h00Passat
Groundwater dependent ecosystems depend on groundwater to thrive. Groundwater dependent ecosystems include wetlands and riparian forests that border streams and are well recognized in arid regions where lush vegetation may only exist where shallow groundwater is accessible to plant roots. However, in humid, temperate regions it’s often assumed that forests do not rely on groundwater because precipitation is typically sufficient to meet the plant water demand. We tested this assumption by quantifying groundwater's influence on tree growth and transpiration in northern humid forests with sandy soils. Time-series of groundwater levels show that groundwater levels fall during the daylight hours when transpiration occurs and recover during nighttime periods in some of the observation wells we monitored. We used these diurnal groundwater fluctuations to quantify groundwater consumption and found that northern Wisconsin’s forests consume groundwater when and where it is within 3m of the land surface. Furthermore, we analyzed tree growth response by coring trees and measuring annual tree ring increments. We found that trees in regions with shallow groundwater had up to twice as much growth as indicated by tree rings compared to regions where groundwater was deeper than 5m. Finally, we employed remote sensing techniques that compared vegetation indices during wet and dry periods and mapped the degree of groundwater influence across the study area. Counter to conventional wisdom, this research demonstrates that shallow groundwater subsidizes evapotranspiration even in humid forests and enhances forest productivity. Recognition of forests as groundwater users is important in guiding sustainable water and forest management decisions in the region.
Darcy Lecture 2026 par Steven Loheide
Les arbres sont également des acteurs importants dans la gestion des eaux souterraines
Lundi 23 mars, 14h00Passat
Les écosystèmes dépendants des eaux souterraines ont besoin de ces dernières pour prospérer. Les écosystèmes dépendants des eaux souterraines comprennent les zones humides et les forêts riveraines qui bordent les cours d'eau. Ils sont bien connus dans les régions arides où la végétation luxuriante ne peut exister que là où les racines des plantes ont accès à des eaux souterraines peu profondes. Cependant, dans les régions humides et tempérées, on suppose souvent que les forêts ne dépendent pas des eaux souterraines, car les précipitations sont généralement suffisantes pour répondre aux besoins en eau des plantes. Nous avons testé cette hypothèse en quantifiant l'influence des eaux souterraines sur la croissance et la transpiration des arbres dans les forêts humides du nord aux sols sableux. Les séries chronologiques des niveaux des eaux souterraines montrent que ceux-ci baissent pendant la journée, lorsque la transpiration a lieu, et remontent pendant la nuit dans certains des puits d'observation que nous avons surveillés. Nous avons utilisé ces fluctuations diurnes des eaux souterraines pour quantifier leur consommation et avons constaté que les forêts du nord du Wisconsin consomment les eaux souterraines lorsqu'elles se trouvent à moins de 3 mètres de la surface du sol. En outre, nous avons analysé la réponse de la croissance des arbres en prélevant des carottes et en mesurant les incréments annuels des cernes. Nous avons constaté que les arbres des régions où les eaux souterraines sont peu profondes avaient une croissance jusqu'à deux fois supérieure à celle indiquée par les cernes, par rapport aux régions où les eaux souterraines sont à plus de 5 m de profondeur. Enfin, nous avons utilisé des techniques de télédétection pour comparer les indices de végétation pendant les périodes humides et sèches et cartographier le degré d'influence des eaux souterraines dans la zone d'étude. Contrairement à l'idée reçue, cette recherche démontre que les eaux souterraines peu profondes favorisent l'évapotranspiration, même dans les forêts humides, et améliorent la productivité forestière. Il est important de reconnaître que les forêts sont des utilisatrices d'eau souterraine afin d'orienter les décisions en matière de gestion durable de l'eau et des forêts dans la région.
