Une étude révèle que les plantes stockent le carbone pendant des périodes plus courtes que prévu

Le carbone stocké dans le monde par les plantes a une durée de vie plus courte et est plus vulnérable au changement climatique qu'on ne le pensait auparavant, selon une nouvelle étude.

Les résultats ont des implications pour notre compréhension du rôle de la nature dans l’atténuation du changement climatique, y compris le potentiel de projets d’élimination du carbone basés sur la nature, tels que la plantation massive d’arbres.

La recherche, réalisée par une équipe internationale dirigée par le Dr Heather Graven de l'Imperial College de Londres et publiée dans Sciencerévèle que les modèles climatiques existants sous-estiment la quantité de dioxyde de carbone (CO₂) qui est absorbée par la végétation mondiale chaque année, tout en surestimant la durée pendant laquelle ce carbone y reste.

Le Dr Graven, lecteur en physique du climat au Département de physique de l'Impériale, a déclaré : « Les plantes du monde entier sont en réalité plus productives que nous ne le pensions. »

Les résultats signifient également que même si le carbone est absorbé par les plantes plus rapidement qu’on ne le pensait, le carbone est également emprisonné pendant une période plus courte, ce qui signifie que le carbone provenant des activités humaines sera rejeté dans l’atmosphère plus tôt que prévu.

Le Dr Graven a ajouté : « De nombreuses stratégies développées par les gouvernements et les entreprises pour lutter contre le changement climatique s'appuient sur les plantes et les forêts pour réduire le réchauffement de la planète.₂ et l'enfermer dans l'écosystème.

“Mais notre étude suggère que le carbone stocké dans les plantes vivantes n'y reste pas aussi longtemps que nous le pensions. Elle souligne que le potentiel de tels projets d'élimination du carbone basés sur la nature est limité et que les émissions de combustibles fossiles doivent être réduites rapidement pour minimiser l'impact. impact du changement climatique. »

Utiliser du carbone

Jusqu’à présent, le taux d’utilisation du CO par les plantes₂ produire de nouveaux tissus et d’autres parties à l’échelle mondiale – une mesure connue sous le nom de productivité primaire nette – a été approximée en augmentant les données de sites individuels. Mais la rareté des sites disposant de mesures complètes signifie qu’il n’a pas été possible de calculer avec précision la productivité primaire nette à l’échelle mondiale.

La productivité des plantes augmente depuis le début des années 1900 et davantage de CO₂ est actuellement absorbé par les plantes avant d'être rejeté dans l'air. Les chercheurs savent qu'environ 30 % du CO₂ les émissions des activités humaines sont donc stockées chaque année dans les plantes et les sols, réduisant ainsi le changement climatique et ses impacts.

Cependant, les détails de la manière dont ce stockage se produit et sa stabilité dans le futur ne sont pas encore bien compris.

Dans cette étude, le radiocarbone (¹⁴C) – un isotope radioactif du carbone – a été combiné à des simulations sur modèles pour comprendre comment les plantes utilisent le CO₂ à l’échelle mondiale, ouvrant la voie à des informations précieuses sur l’interaction entre l’atmosphère et la biosphère.

Suivi du carbone issu des essais de bombes

Le radiocarbone est produit naturellement, mais les essais de bombes nucléaires dans les années 1950 et 1960 ont augmenté le niveau de radiocarbone. ¹⁴C dans l'atmosphère. Ce supplément ¹⁴Le C était disponible pour les plantes du monde entier, ce qui donnait aux chercheurs un bon outil pour mesurer la rapidité avec laquelle ils pouvaient l'assimiler.

En examinant l'accumulation de ¹⁴C dans les centrales entre 1963 et 1967, une période où il n’y a pas eu de détonations nucléaires significatives et où le total ¹⁴C dans le système Terre était relativement constant : les auteurs ont pu évaluer la rapidité avec laquelle le carbone se déplace de l'atmosphère vers la végétation et ce qui lui arrive une fois qu'il y est.

Les résultats montrent que les modèles actuels et largement utilisés qui simulent la manière dont les terres et la végétation interagissent avec l’atmosphère sous-estiment la productivité primaire nette des plantes à l’échelle mondiale. Les résultats montrent également que les modèles surestiment la durée de stockage du carbone dans les plantes.

Rôle de la biosphère

Le co-auteur, le Dr Charles Koven, du Lawrence Berkeley National Laboratory, aux États-Unis, a déclaré : « Ces observations datent d'un moment unique dans l'histoire, juste après le pic des essais d'armes atomiques dans l'atmosphère dans les années 1960.

“Les observations montrent que la croissance des plantes à l'époque était plus rapide que ce que les modèles climatiques actuels estiment. L'importance est que cela implique que les cycles du carbone entre l'atmosphère et la biosphère sont plus rapides que nous ne le pensions, et que nous devons mieux comprendre et prendre en compte ce cycle plus rapide dans les modèles climatiques. »

Les auteurs affirment que la recherche démontre la nécessité d'améliorer les théories sur la façon dont les plantes poussent et interagissent avec leurs écosystèmes, et d'ajuster les modèles climatiques mondiaux en conséquence, afin de mieux comprendre comment la biosphère atténue le changement climatique.

Le co-auteur, le Dr Will Wieder, du National Center for Atmospheric Research, aux États-Unis, a déclaré : « Les scientifiques et les décideurs politiques ont besoin d'estimations améliorées de l'absorption historique du carbone terrestre pour éclairer les projections de ce service écosystémique critique dans les décennies à venir. Notre étude fournit des informations essentielles sur dynamique du cycle du carbone terrestre, qui peut éclairer les modèles utilisés pour les projections du changement climatique.

Les travaux mettent en évidence l’utilité des mesures au radiocarbone pour aider à comprendre les complexités de la biosphère. Parmi les auteurs de l'étude figurent la physicienne allemande Ingeborg Levin, pionnière de la recherche sur le radiocarbone et l'atmosphère, malheureusement décédée en février.