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Posté par Adrien le Mercredi 10/08/2011 à 00:00
Changements globaux et incendies développent les rejets de N2O
Les effets combinés des différentes composantes du changement global sont mal compris. Une étude publiée dans PLoS ONE, fruit d'une collaboration franco-américaine à laquelle ont participé des chercheurs de deux unités mixtes de recherche du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) (Laboratoire Ecologie, Systématique (En sciences de la vie et en histoire naturelle, la systématique est la science qui a pour objet de dénombrer et de classer les taxons dans un certain ordre, basé sur des...) et Evolution et Laboratoire d'Ecologie Microbienne), montre que le sol peut, sous l'effet couplé d'un incendie et d'une augmentation de la teneur en dioxyde de carbone (Le dioxyde de carbone (appelé parfois, de façon impropre « gaz carbonique ») est un composé chimique composé d'un atome de carbone et de deux atomes d'oxygène et dont la...), relâcher beaucoup plus d'oxyde (Un oxyde est un composé de l'oxygène avec un élément moins électronégatif, c'est-à-dire tous sauf le fluor. Oxyde désigne également l'ion oxyde O2-.) nitreux, un puissant gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de...) à effet de serre (L'effet de serre est un processus naturel qui, pour une absorption donnée d'énergie électromagnétique, provenant du Soleil (dans le cas des corps du système solaire) ou d'autres étoiles (dans le cas...), que sous l'effet des deux phénomènes pris séparément.

Les changements environnementaux globaux, tels que l'augmentation de 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 de chaud, provenant du...) ou de la teneur en CO2 atmosphérique, modifient le fonctionnement des écosystèmes naturels. Dans certaines régions du monde (Le mot monde peut désigner :), ils contribuent également à augmenter la fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par...) et la sévérité des feux. Les recherches actuelles visent à comprendre comment les écosystèmes naturels répondront à chacune de ces modifications prises individuellement. Cependant, ces changements auront lieu de manière simultanée, aussi s'avère-t-il fondamental d'étudier leurs effets combinés sur les écosystèmes naturels.



Des parcelles expérimentales du site Jasper Ridge Global Change Experiment, en Californie.
En haut, une parcelle soumise à un doublement de la teneur en CO2 (via un système Free Air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de pressuriser les cabines des avions...) CO2 Enrichment) et à une augmentation de la température (avec des lampes infra-rouge).
En bas, une parcelle de ce même site après le passage d'un feu (Le feu est la production d'une flamme par une réaction chimique exothermique d'oxydation appelée combustion.) accidentel.
© Audrey Niboyet et Nona Chiariello

L'article publié dans PLoS ONE étudie les effets couplés entre un feu, un doublement de la teneur en CO2 atmosphérique et une augmentation des apports en azote (L'azote est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole N et de numéro atomique 7. Dans le langage courant, l'azote désigne le gaz diatomique...) sur une prairie située en Californie, qui sert de terrain d'expérimentation (L'expérimentation est une méthode scientifique qui consiste à tester par des expériences répétées la validité d'une hypothèse et à obtenir des données quantitatives permettant de l'affiner. Elle est...) aux chercheurs depuis 1998. Ils peuvent par exemple y simuler une augmentation de la teneur de l'air en CO2, des apports en azote ou encore des précipitations afin de mimer les conditions climatiques attendues pour la seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. La seconde d'arc est une...) moitié du XXIe siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée d'une génération...). Les auteurs ont profité de ce qui aurait pu être une catastrophe (Une catastrophe est un événement brutal, d'origine naturelle ou humaine, ayant généralement la mort et la destruction à grande échelle pour conséquence.) - un incendie accidentel ayant brûlé une partie de leur site expérimental - pour étudier les effets d'un feu sur une prairie soumise à des conditions climatiques "futures".

Le feu a stimulé la production par le sol d'un puissant gaz à effet de serre (Une serre est une structure généralement close destinée à la production agricole. Elle vise à soustraire aux éléments climatiques les...), l'oxyde nitreux (N2O), et ce durant au moins les trois années suivant la perturbation. De manière surprenante, les traitements simulant les conditions climatiques "futures", en particulier l'augmentation de la teneur en CO2 et des apports azotés, ont amplifié les effets du feu sur les émissions de ce gaz à effet de serre. Ainsi, les parcelles brûlées ont vu leurs émissions doubler, tandis que les parcelles brûlées et par ailleurs soumise à un niveau élevé en CO2 et en azote ont vu leurs émissions multiplier par six. Cette réponse est due à une stimulation (Une stimulation est un événement physique ou chimique qui active une ou plusieurs cellules réceptrices de l'organisme. La cellule traduit la stimulation par un potentiel d'action, qui est...) de l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) de microorganismes du sol (les microorganismes dénitrifiants) qui sont capables de respirer le nitrate (Les nitrates (autrefois nommés nitre, souvent synonyme de salpêtre) sont les sels de l'acide nitrique. La formule chimique de l’ion nitrate est...) dans le sol (tout comme nous respirons l'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.) dans l'air) et, ce faisant, produisent du N2O.

Ces travaux démontrent que les effets couplés d'une perturbation écologique, le feu, et des conditions climatiques "futures" dépassent largement les effets de ces facteurs pris individuellement. Ils soulignent ainsi la nécessité d'étudier les effets combinés de ces facteurs, sans quoi on risquerait de sous-estimer leurs impacts sur les écosystèmes naturels.

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Source: CNRS-INEE
 
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