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Xia, MY; Liu, JY; Niu, ZG; Wang, B; Zeng, N; Lv, Y; Xue, SN; Liang, S (2025). Seasonal variations in water use efficiency during the 2022 extreme drought in the Yangtze River Basin: effects of drought timing and severity. ECOSCIENCE.

Abstract
Water use efficiency (WUE) is critical for understanding the carbon-water coupling of ecosystems, yet its response to extreme droughts remains debated. This study applied the CEVSA-ES model to simulate WUE across the Yangtze River Basin from 2020 to 2022, assessing the effects of extreme drought. The results reveal a significant 12.67% decrease in WUE during summer, while extreme and severe drought areas in autumn experienced an 11% increase in WUE. Seasonal WUE variations were linked to evapotranspiration (ET) and gross primary productivity (GPP): in summer, increased ET led to WUE decline, while reduced ET in areas affected by autumn drought resulted in WUE increase. In contrast, areas with moderate to light drought in autumn saw continued ET increase and WUE decline. These findings suggest that WUE responses to drought depend on drought duration and severity: WUE tends to decline in the early stages of drought and increase in later stages, with the transition timing influenced by drought severity. This study underscores the need to account for the spatiotemporal heterogeneity of drought and its complex regulatory mechanisms on WUE in predicting future climate change effects. L'efficacit & eacute; d'utilisation de l'eau (WUE) est importante pour comprendre le couplage carbone-eau des & eacute;cosyst & egrave;mes, mais sa r & eacute;ponse aux s & eacute;cheresses s & eacute;v & egrave;res demeure m & eacute;connue. Dans cette & eacute;tude, le mod & egrave;le CEVSA-ES a & eacute;t & eacute; utilis & eacute; pour simuler la WUE dans le bassin du fleuve Yangts & eacute; entre 2020 et 2022 afin d'& eacute;valuer les effets des s & eacute;cheresses s & eacute;v & egrave;res. Les r & eacute;sultats r & eacute;v & egrave;lent une diminution significative de 12,67% de la WUE en & eacute;t & eacute;, tandis que les zones affect & eacute;es par des s & eacute;cheresses s & eacute;v & egrave;res et extr & ecirc;mes en automne ont connu une augmentation de 11% de la WUE. Les variations saisonni & egrave;res de la WUE & eacute;taient influenc & eacute;es par l'& eacute;vapotranspiration (ET) et la productivit & eacute; primaire brute : en & eacute;t & eacute;, une augmentation de l'ET cause une diminution de la WUE, tandis qu'une diminution de l'ET dans les zones affect & eacute;es par des s & eacute;cheresses s & eacute;v & egrave;res en automne cause une augmentation de la WUE. Toutefois, les zones affect & eacute;es par des s & eacute;cheresses l & eacute;g & egrave;res ou mod & eacute;r & eacute;es en automne montrent une augmentation continue de l'ET ainsi qu'une diminution de la WUE. Ces r & eacute;sultats sugg & egrave;rent que la r & eacute;ponse de la WUE & agrave; la s & eacute;cheresse d & eacute;pend de la dur & eacute;e et de la s & eacute;v & eacute;rit & eacute; de la s & eacute;cheresse : la WUE tend & agrave; diminuer dans les premiers stades d'une s & eacute;cheresse, pour ensuite augmenter dans les stades plus avanc & eacute;s, plus ou moins tardivement selon la s & eacute;v & eacute;rit & eacute; de la s & eacute;cheresse. Cette & eacute;tude souligne la n & eacute;cessit & eacute; de tenir compte de l'h & eacute;t & eacute;rog & eacute;n & eacute;it & eacute; spatio-temporelle de la s & eacute;cheresse et de ses m & eacute;canismes r & eacute;gulatoires complexes sur la WUE afin de mieux pr & eacute;dire les effets des changements climatiques.

DOI:
10.1080/11956860.2025.2494388

ISSN:
2376-7626