Les arbres ont trop chaud...

D'ici 2050 le réchauffement climatique pourrait bloquer la photosynthèse observée dans les écosystèmes du monde entier, accélérant le réchauffement climatique...

Les émissions de carbone causées par l'homme par les plantes pourraient être réduites de moitié au cours des deux prochaines décennies au rythme actuel du réchauffement, selon une nouvelle étude dans Science Advances menée par des chercheurs de la Northern Arizona University, du Woodwell Climate Research Center et de l'Université de Waikato, en Nouvelle-Zélande. . En utilisant plus de deux décennies de données provenant de tours de mesure dans tous les grands biomes du monde, l'équipe a identifié un point de basculement de température critique au-delà duquel les plantes ont la capacité de capturer et de stocker le carbone atmosphérique - un effet cumulatif appelé «puits de carbone terrestre». —diminue à mesure que les températures continuent d'augmenter.

La biosphère terrestre - l'activité des plantes terrestres et des microbes du sol - fait une grande partie de la «respiration» de la Terre, échangeant du dioxyde de carbone et de l'oxygène. Les écosystèmes du monde entier absorbent le dioxyde de carbone par photosynthèse et le rejettent dans l'atmosphère par la respiration de microbes et de plantes. Au cours des dernières décennies, la biosphère a généralement absorbé plus de carbone qu'elle n'en a rejeté, ce qui atténue le changement climatique. Mais comme les températures record continuent de se propager à travers le monde, cela pourrait ne pas continuer; les chercheurs de la NAU, de Woodwell Climate et de Waikato ont détecté un seuil de température au-delà duquel l'absorption de carbone par les plantes ralentit et la libération de carbone s'accélère. L'auteur principal Katharyn Duffy, chercheuse postdoctorale à la NAU, a remarqué de fortes baisses de la photosynthèse au-dessus de ce seuil de température dans presque tous les biomes du monde, même après avoir supprimé d'autres effets tels que l'eau et la lumière du soleil. "La Terre a une fièvre qui ne cesse de croître, et tout comme le corps humain, nous savons que chaque processus biologique a une gamme de températures auxquelles il fonctionne de manière optimale, et au-dessus desquelles la fonction se détériore", a déclaré Duffy. "Alors, nous voulions demander, à quel point les plantes peuvent-elles résister?"

Cette étude est la première à détecter un seuil de température pour la photosynthèse à partir de données d'observation à l'échelle mondiale. Alors que les seuils de température pour la photosynthèse et la respiration ont été étudiés en laboratoire, les données Fluxnet fournissent une fenêtre sur ce que les écosystèmes sur Terre vivent réellement et comment ils réagissent. "Nous savons que les optima de température pour les humains se situent autour de 37 degrés Celsius (98 degrés Fahrenheit), mais nous dans la communauté scientifique ne savions pas quels étaient ces optima pour la biosphère terrestre", a déclaré Duffy. Elle a fait équipe avec des chercheurs de Woodwell Climate et de l'Université de Waikato qui ont récemment développé une nouvelle approche pour répondre à cette question: la théorie des taux macro-moléculaires (MMRT). Basé sur les principes de la thermodynamique, le MMRT a permis aux chercheurs de générer des courbes de température pour chaque biome majeur et le globe. Les résultats étaient alarmants. Les chercheurs ont découvert que les «pics» de température pour l'absorption de carbone - 18 degrés C pour les plantes C3 les plus répandues et 28 degrés C pour les plantes C4 - sont déjà dépassés dans la nature, mais n'ont constaté aucun contrôle de la température sur la respiration. Cela signifie que dans de nombreux biomes, le réchauffement continu entraînera un déclin de la photosynthèse tandis que les taux de respiration augmentent de façon exponentielle, faisant basculer l'équilibre des écosystèmes du puits de carbone à la source de carbone et accélérant le changement climatique. «Différents types de plantes varient dans les détails de leurs réponses à la température, mais toutes montrent des baisses de la photosynthèse lorsqu'il fait trop chaud», a déclaré le co-auteur de NAU, George Koch. À l'heure actuelle, moins de 10% de la biosphère terrestre subit des températures au-delà de ce maximum photosynthétique. Mais au rythme actuel des émissions, jusqu'à la moitié de la biosphère terrestre pourrait connaître des températures au-delà de ce seuil de productivité d'ici le milieu du siècle - et certains des biomes les plus riches en carbone au monde, y compris les forêts tropicales humides d'Amazonie et d'Asie du Sud-Est et le La taïga en Russie et au Canada sera parmi les premières à atteindre ce point de basculement.

"La chose la plus frappante que notre analyse a montrée que les optima de température pour la photosynthèse dans tous les écosystèmes étaient si bas", a déclaré Vic Arcus, biologiste à l'Université de Waikato et co-auteur de l'étude. "Combinés à l'augmentation du taux de respiration de l'écosystème à travers les températures que nous avons observées, nos résultats suggèrent que toute augmentation de température au-dessus de 18 degrés C'est potentiellement préjudiciable aux puits de carbone terrestre. Sans freiner le réchauffement pour rester aux niveaux établis ou inférieurs à l'Accord de Paris sur le Climat, le puits de carbone terrestre ne continuera pas à compenser nos émissions et à nous faire gagner du temps. "

 

 

 

 

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