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L’influence sous-estimée de l’humidité de l’air sur le cycle du carbone

Crédits : Pixabay.

Une étude récemment parue dans la National Science Review appelle à une meilleure considération de l’humidité de l’air dans l’estimation du puits de carbone continental et de ses fluctuations interannuelles à décennales. En effet, celle-ci influence de façon notable le taux de croissance du CO2 dans l’air.

La moitié du dioxyde de carbone (CO2) qui nous rejetons dans l’atmosphère est prise en charge par l’océan, la végétation et les sols. Si ces puits naturels tempèrent l’ampleur et la rapidité du changement climatique, ils dépendent eux-mêmes de l’évolution du climat. Ainsi, avec la poursuite du réchauffement, la fraction de CO2 digérée par les processus naturels devrait de toute évidence diminuer.

Il reste néanmoins des incertitudes sensibles sur le fonctionnement détaillé des puits naturels. En particulier en ce qui concerne la végétation et les sols. On sait par exemple qu’une atmosphère plus riche en CO2 stimule la photosynthèse mais qu’au-delà d’un certain niveau de réchauffement, le stress thermique et le manque d’eau diminuent la productivité et donc la capture de carbone. C’est ainsi qu’au cours de l’été 2003, les forêts françaises sont devenues des sources nettes de CO2.

Efficacité du puits de carbone continental : le déficit en vapeur d’eau, une variable à ne pas négliger

Un groupe de chercheurs a récemment mis en avant un autre paramètre climatique qui influence fortement la productivité de la végétation mondiale à l’échelle interannuelle et décennale. Il s’agit du déficit en pression de vapeur d’eau (VPD pour l’acronyme anglais Vapor Pressure Deficit). Selon les observations satellitaires et les modèles de végétation utilisés par les scientifiques, cette variable contrôle en partie le cycle du carbone continental. Aussi, il serait entre autres responsable du brunissement de la végétation que l’on observe depuis les années 1990.

puits de carbone
(A) Puits de carbone continental (vert & noir, en milliards de tonnes de carbone) et déficit en pression de vapeur (rouge, en kilopascal). (B) Taux de croissance du CO2 atmosphérique (bleu) et déficit en pression de vapeur (rouge). Notez les corrélations très nettes entre les différentes variables. Crédits : Bin He & coll. 2021.

Les études précédentes ont rarement tenu compte de l’importance de ce paramètre dans leurs évaluations. Or, avec un déficit en vapeur plus important, autrement dit avec une humidité de l’air anormalement basse, la productivité de la végétation est orientée à la baisse tout comme le flux de carbone vers les continents. Et avec le réchauffement, les surfaces continentales sont précisément prévues de s’assécher en moyenne, impliquant un déficit en vapeur croissant. En somme, les projections actuelles risquent bien de sous-estimer la vitesse de saturation du puits continental.

« Les modèles actuels du système terrestre sous-estiment la variabilité interannuelle du déficit en pression de vapeur et ses impacts sur la productivité terrestre mondiale, empêchant une projection raisonnable du cycle mondial du carbone futur. Notre conclusion est essentielle pour l’amélioration du modèle du système terrestre », souligne Bin He, auteur principal du papier.