Un climatologue découvre une nouvelle façon de mesurer la capacité de la Terre à compenser les émissions de carbone
Un scientifique de l’Université Chapman et ses collègues ont déterminé comment la Terre réagit lorsqu’elle se réchauffe en raison du changement climatique.
Les scientifiques disent qu’un monde qui se réchauffe nécessite une nouvelle approche pour détecter la quantité de dioxyde de carbone qui sort des écosystèmes lorsque la température change – ce qui nous indique dans quelle mesure les plantes et le sol peuvent atténuer les dommages en éliminant la pollution par le carbone de l’atmosphère. L’étude est la première à trouver la relation température-émission de dioxyde de carbone au niveau du paysage.
Leurs conclusions sont publiées dans la revue scientifique à comité de lecture Écologie de la nature et évolution.
Les plantes qui absorbent actuellement un quart à un tiers des émissions de carbone de l’humanité pourraient ne pas être en mesure de maintenir le taux d’élimination du dioxyde de carbone, déclare Joshua Fisher, climatologue et professeur agrégé de sciences et politiques environnementales au Schmid College of Science and Technology de l’Université Chapman.
« Une grande inconnue dans l’avenir de la Terre est la façon dont les écosystèmes réagiront à l’augmentation de la température », explique Fisher. « Nos découvertes nous donnent un aperçu du destin de la planète et de la manière dont nous pouvons mesurer ces changements à grande échelle. »
Les développements récents, y compris ceux de Fisher, ont conduit à l’utilisation de satellites pour surveiller l’activité photosynthétique globale et mesurer les concentrations de gaz dans les plantes et le sol ; mais des outils similaires ont été incapables de suivre la respiration, ou la « respiration » du dioxyde de carbone, à travers les biomes et les continents. La respiration continue d’être indirectement estimée comme la différence entre la photosynthèse et le changement global du dioxyde de carbone, et « les mesures ponctuelles ne sont pas représentatives du paysage plus large », explique Fisher.
Ainsi, lui et d’autres scientifiques se sont rendus dans les arbres — eh bien, des stations de surveillance parmi les arbres. De nouvelles mesures de dioxyde de carbone ont été prises par un réseau de dizaines de stations de surveillance sur des tours à travers l’Amérique du Nord. Les résultats ont donné un bon aperçu des mesures futures sur de plus grandes étendues de terre.
Lorsqu’ils ont comparé les mesures du paysage des stations de la tour aux mesures ponctuelles effectuées au sol, ils ont constaté que les mesures au sol montrent une relation trop sensible entre le dioxyde de carbone et la température qui n’existe pas lorsque l’on regarde le paysage plus large. « Les mesures au sol indiquent qu’il y a beaucoup de CO2 émission pour de petits changements de température; mais les mesures du paysage indiquent qu’il n’y a pas beaucoup de CO2 émissions pour de petits changements de température », dit Fisher.
L’équipe a ensuite utilisé les résultats pour mettre à jour les modèles mathématiques utilisés pour prédire les relations, et a constaté que lorsqu’ils étaient améliorés avec les résultats, ils fonctionnaient mieux.
« Il s’agit d’une étude très intelligente qui a exploité une myriade de mesures, de modèles et de compréhension de la façon dont ils se synergisent », déclare Fisher. « Nos résultats continuent de nous faire avancer dans une compréhension plus profonde de la Terre et de ce que cela peut signifier si nous continuons à changer son climat. »
L’étude a été financée par le système de surveillance interdisciplinaire des sciences et du carbone de l’écologie terrestre de la NASA, la dotation de la Carnegie Institution for Science, le ministère de l’Éducation de Singapour, le RUBISCO SFA, qui est parrainé par le programme d’analyse des modèles régionaux et mondiaux de la division des sciences du climat et de l’environnement du bureau de la recherche biologique et environnementale du bureau des sciences du département américain de l’énergie et de la NASA.
Les autres membres de l’équipe de recherche comprennent l’auteur principal Wu Sun et Anna Michalak de la Carnegie Institution for Science; Xiangzhong Luo, Yao Zhang et Trevor Keenan de l’Université de Californie à Berkeley et du Lawrence Berkeley National Laboratory ; Yuanyuan Fang du district de gestion de la qualité de l’air de la région de la baie ; et Yoichi P. Shiga de l’Association de recherche spatiale des universités.