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Posté par Michel le Vendredi 09/07/2010 à 00:00
Photosynthèse: le réseau Fluxnet permet d'affiner les modèles théoriques
Grâce aux mesures du réseau mondial Fluxnet, une équipe internationale menée par l'Institut Max Planck, à laquelle participe le Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement (LSCE/IPSL, CEA-CNRS-UVSQ), a pu quantifier plus précisément les échanges, entre l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) et les écosystèmes continentaux, liés au processus de photosynthèse (La photosynthèse (grec φῶς phōs, lumière et σύνθεσις sýnthesis, composition) est le processus bioénergétique...). Les chercheurs ont précisé les contributions respectives de chaque écosystème au carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) total ( Total est la qualité de ce qui est complet, sans exception. D'un point de vue comptable, un total est le résultat d'une addition, c'est-à-dire une somme. Exemple : "Le total des dettes". En...) fixé par la végétation (La végétation est l'ensemble des plantes (la flore) sauvages ou cultivées qui poussent sur une surface donnée de sol, ou dans un milieu aquatique. On parle aussi de...) au niveau mondial. Ils ont également établi que pour 40% des surfaces de la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre hydrostatique,...), la capacité de photosynthèse des écosystèmes est principalement influencée par les précipitations, une donnée (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un...) importante dans la perspective d'un réchauffement climatique (Le réchauffement climatique, également appelé réchauffement planétaire, ou réchauffement global, est un phénomène d'augmentation de la température moyenne des océans et de...). Ces travaux sont publiés dans Science (Science Express) du 5 juillet 2010.


Quantité annuelle de carbone absorbée par photosynthèse par la végétation.

La photosynthèse est un processus clé du cycle du carbone global grâce auquel la végétation absorbe le CO2 atmosphérique pour produire de la biomasse ( En écologie, la biomasse est la quantité totale de matière (masse) de toutes les espèces vivantes présentes dans un milieu naturel donné. Dans le domaine de l'énergie, le terme de biomasse...). Ce processus dépend essentiellement de trois facteurs: l'ensoleillement, la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et...) et les précipitations (quantité d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) dans les sols). Les scientifiques s'y intéressent pour à la fois mieux le comprendre et essayer d'anticiper ses éventuelles variations.

Une équipe internationale menée par l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le...) Max Planck, à laquelle participe le LSCE, vient de dresser un bilan de la photosynthèse globale au niveau mondial. Pour ce faire, elle a combiné les résultats d'un ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être...) de modèles théoriques et d'un nouveau modèle permettant de traiter les observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude...) du réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on appelle nœud (node) l'extrémité...) Fluxnet de "tours à flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun. Plus précisément le terme est employé dans les...)" (1). Lancé en 2000, ce réseau permet aux différents laboratoires impliqués de récolter et mettre en commun des données de flux mesurées sur différents écosystèmes dans le monde (Le mot monde peut désigner :) entier.

Les chercheurs ont ainsi pu estimer que la photosynthèse globale permet la fixation de 123 gigatonnes de carbone par an (gTC/an), avec une marge d'erreur de +/- 8 gTC, un résultat conforme aux estimations précédentes. Surtout, cette étude leur a permis de mieux préciser les contributions respectives de chaque écosystème. Il s'avère ainsi que les contributions à la photosynthèse des forêts tempérées et des prairies, par exemple en Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité occidentale du continent eurasiatique, voire comme une...), aux États-Unis et dans une grande partie de la Chine, sont moins importantes que ne le prévoyaient les modèles théoriques. À l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un...), celles des zones de culture (La définition que donne l'UNESCO de la culture est la suivante [1] :) et des forêts boréales, comme en Scandinavie (La Scandinavie est une région située dans le Nord de l'Europe. Elle comprend, au sens le plus strict, la Norvège et la Suède, qui se partagent la péninsule...) ou en Sibérie, sont plus élevées.

Les chercheurs ont également établi que pour 40% des surfaces, la photosynthèse est influencée principalement par les précipitations. Autrement dit, sur ces surfaces, le "stress (Le stress (« contrainte » en anglais), ou syndrome général d'adaptation, est l'ensemble des réponses d'un organisme soumis à des contraintes environnementales. Dans le langage...) hydrique" de la végétation, un phénomène qui limite la photosynthèse, aurait une influence prédominante sur sa capacité de photosynthèse. Il s'avère en outre que les zones tropicales y sont moins sensibles qu'on le pensait jusqu'ici, Quant aux zones tempérée, elles y sont plus sensibles que prévu.

Ces résultats révèlent donc que, face au changement climatique attendu pour le futur, en particulier l'élévation des températures et la modification des précipitations qui en résultera, les écosystèmes tempérés (qui incluent les zones de grandes cultures) seront plus vulnérables et les zones tropicales plus robustes que prévu.


Référence:

C . Beer, M. Reichstein, E. Tomelleri, P. Ciais, M. Jung, N. Carvalhais, C. RÄodenbeck, M. A. Arain, D. Baldocchi, G. B. Bonan, A. Bondeau, A. Cescatti, G. Lasslop, A. Lindroth, M. Lomas, S. Luyssaert, H. Margolis, K. W. Oleson, O. Roupsard, E. Veenendaal, N. Viovy, C. Williams, F. I. Woodward, D. Papale, Terrestrial gross carbon cioxide uptake: global distribution and co-variation with climate, Published online July 5 2010; 10.1126/science.1189587 (Science Express Reports).


Note:

(1) Les tours à flux sont les dispositifs destinés à mesurer les flux de chaleur (Le flux de chaleur est une transmission de chaleur (ou énergie thermique) à travers un corps. Le flux de chaleur s'exprime en W/m2.), d'eau et de CO2 entre la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est...) et l'atmosphère ; les instruments sont le plus souvent disposés au sommet d'une telle tour, au niveau supérieur des forêts (ou anopée).


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Source et illustration: CNRS / INSU
 
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