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L’allongement de la période végétative lié au réchauffement n’aurait pas le rôle modérateur espéré

Crédits : Wikimedia Commons.

L’allongement de la période de croissance des plantes en réponse à la hausse moyenne des températures avait jusqu’à présent tendance à être vu comme un processus modérateur pour le changement climatique – via une absorption plus efficace du dioxyde de carbone par la photosynthèse. Une étude basée sur des observations satellitaires de l’hémisphère nord révèle toutefois que ce n’est globalement pas le cas, et que les modèles de climat simulent mal l’évolution observée. Ceux-ci seraient par conséquent trop optimistes dans leurs projections pour les prochaines décennies.

Depuis les années 1970, les régions continentales de l’hémisphère nord ont subi un réchauffement rapide et marqué. Celui-ci s’est nettement répercuté sur le fonctionnement des écosystèmes – notamment en ce qui concerne la phénologie. La saison de croissance des plantes a été allongée, avec un démarrage plus précoce au printemps et un retardement de la sénescence automnale.

Jusqu’à présent, les chercheurs pensaient que ce processus faisait globalement office de rétroaction négative sur le changement climatique. En effet, une période de croissance plus étendue implique a priori une photosynthèse plus importante, et par conséquent une capture du dioxyde de carbone (CO2) atmosphérique accrue – dont les atomes de carbone serviront finalement à augmenter la biomasse. Il restait cependant des incertitudes sur la façon précise dont une croissance plus précoce des plantes affectait celle des saisons suivantes – été et automne -, et donc sur l’importance de la capture additionnelle de CO2 à l’échelle annuelle.

Une étude publiée ce 3 octobre dans la revue Nature vient apporter des réponses à ces questions. Elle ne soutient pas l’hypothèse selon laquelle l’allongement de la saison de croissance aurait un effet modérateur sur le changement climatique. Pour en arriver à cette conclusion, les chercheurs ont utilisé des observations satellitaires sur une période s’étendant de 1982 à 2011. « Nous avons analysé les images satellitaires des 30 dernières années, en examinant l’ensemble du globe au nord du 30e parallèle de l’hémisphère boréal, depuis le sud de l’Europe et le Japon jusqu’aux régions les plus septentrionales de la toundra », a déclaré Matthias Forkel, co-auteur de l’étude. En se basant sur les propriétés du rayonnement solaire réfléchi par la végétation, les scientifiques ont pu déterminer l’intensité de la photosynthèse pour chaque point de grille et son évolution saisonnière au fil des années.

Si les données montrent incontestablement que les surfaces de l’hémisphère nord couvertes par des végétaux sont devenues plus vertes au printemps sur la période étudiée – témoignant d’une productivité plus élevée – la tendance s’inverse globalement au cours de l’été et de l’automne. La capture plus active de CO2 durant le printemps tend ainsi à être compensée, voire surpassée par une capture moins active sur les deux saisons suivantes. Une évolution qui peut en partie être attribuée à une augmentation de la demande en eau des plantes au printemps, provoquant un assèchement plus rapide des sols et conditionnant d’une certaine façon un déficit hydrique pour les saisons suivantes. La productivité n’en sera alors que plus limitée. « Nos données montrent clairement que la productivité moyenne diminue au cours des années où le printemps est anormalement chaud », précise Matthias Forkel.

Ces résultats vont devoir être pris en compte par les modélisateurs du climat, car les modèles ne simulent pas correctement ce processus. Ils tendent notamment à produire en moyenne une rétroaction négative qui, on l’a vu, n’existe à l’évidence pas. Les projections climatiques seraient donc trop optimistes, une tendance qui avait d’ailleurs déjà été soulignée pour plusieurs autres phénomènes, comme la réaction des calottes polaires au réchauffement global. « Nous pouvons supposer que les conséquences du réchauffement de la planète seront encore plus dramatiques que celles projetées auparavant », rapporte le co-auteur.

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