Une intensification de l'absorption du carbone par la végétation de l'hémisphère nord
Publié par Isabelle le 10/04/2019 à 14:00
Source: CNRS-INSU

Forêt de bambou - Chine.
A partir des données de long terme sur les concentrations de dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère, un groupe international de scientifiques, coordonné par le Laboratoire des sciences du climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une région donnée pendant une période de temps donnée. Il se distingue...) et de l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec...) (LSCE/IPSL, CEA / 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).) / UVSQ), a découvert que 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 "couverture...) de l'hémisphère nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) absorbait des quantités de plus en plus grandes de CO2 produit par l'Homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction,...), contribuant ainsi à ralentir le 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 l'atmosphère,...). Ces résultats sont parus dans Nature, le 3 avril 2019.

Genèse de cette découverte

Au début des années 1990, un petit nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de stations atmosphériques et de données (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 événement, etc.) océaniques a permis de découvrir que les biomes terrestres de l'hémisphère nord absorbent des quantités substantielles de CO2. Cette découverte, initialement controversée, a été confirmée ultérieurement par des inventaires 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...) des forêts et par la mise en place de nouvelles stations de mesure atmosphérique.

Trente ans plus tard, l'ampleur exacte et l'évolution du puits de 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.) terrestre de l'hémisphère nord sont encore méconnues. Les résultats des modèles de cycle du carbone diffèrent les uns des autres. En effet, la grande diversité des écosystèmes allant des arbustes méditerranéens à la toundra arctique (L’Arctique est la région entourant le pôle nord de la Terre, à l’intérieur et aux abords du cercle polaire. Elle se situe à l'opposé de...), la gestion contrastée de ces milieux, notamment la récolte (La Récolte (Countrycide) est le sixième épisode de la série anglaise de science fiction Torchwood.) forestière et les pratiques culturales, ainsi que les événements comme les sécheresses et les incendies compliquent fortement l'estimation des bilans de carbone à l'échelle continentale.

Une équipe internationale de chercheurs, coordonnée par le Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement (CEA/CNRS/UVSQ), a reconstruit l'évolution des puits de carbone des continents, à l'aide d'enregistrements de la teneur atmosphérique en CO2, entre 1958 et 2016. Ces enregistrements uniques qui couvrent une période de plus de 50 ans proviennent des deux plus anciennes stations de mesure atmosphérique du CO2: "Mauna Loa", situé à Hawaï (Hawaï ou Hawaii (en hawaïen : Hawai‘i ; en anglais : Hawaii) est un État des États-Unis situé dans l'océan Pacifique, à environ 3 900 kilomètres au sud-ouest de...) pour l'hémisphère nord et "Pôle Sud (Le pôle Sud est le point le plus au sud de la surface de la Terre, diamétralement opposé au pôle Nord. Il est situé sur le continent Antarctique.)" en Antarctique (L'Antarctique (prononcé [ɑ̃.taʁk.tik] Écouter) est le continent le plus méridional de la Terre. Situé au pôle Sud, il...) pour l'hémisphère sud (L'hémisphère sud ou hémisphère austral est la moitié du globe terrestre qui s'étend entre l'équateur et le pôle Sud....).

La végétation de l'hémisphère nord, élément essentiel contre le réchauffement climatique

La différence entre les enregistrements de CO2 dans le Nord et dans le Sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.) révèle que la concentration de dioxyde de carbone (Le dioxyde de carbone, communément appelé gaz carbonique ou anhydride carbonique, est un composé chimique composé d'un atome de carbone et de deux...) dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) reste en moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des...) plus élevée dans l'hémisphère nord. Ceci s'explique par les émissions de CO2 issues des combustibles fossiles qui sont principalement localisées dans les régions industrialisées du Nord. Cependant, cette différence de niveau n'est pas aussi importante que ne le laisse anticiper la différence entre bilans des émissions fossiles dans l'hémisphère nord et sud. Cela ne peut s'expliquer que par l'ajout d'un puits de CO2 considérable chaque année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.) en partie dans les océans (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par Jacques Perrin et Jacques Cluzaud dont le tournage a commencé en 2004 et produit en 2009.), mais principalement sur les continents du Nord.


Courbe de l'augmentation du puits de carbone de l'hémisphère nord depuis 1958. Les unités sont des milliards de tonnes de carbone absorbé et stocké chaque année dans la végétation et les sols, dénommées des péta-grammes de carbone (Pg C) par an. En noir avec l'incertitude en gris, le puits déduit des enregistrements de CO2 des deux observatoires atmosphériques de Mauna Loa (Nord) et Pole Sud (Sud). En rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.), ce que simulent les modèles globaux du carbone dans la biosphère (La notion de biosphère désigne à la fois un espace et un processus auto-entretenu (jusqu'à ce jour et depuis plus de 3 milliards d'années) sur la...) continentale en prenant en compte les changements d'utilisation des sols, l'augmentation du CO2 et les changements climatiques récents. En pointillé rose, les mêmes modèles, avec seulement les effets de l'augmentation du CO2 et des changements climatiques récents.

On savait jusqu'à présent que la végétation terrestre et les océans capturent une quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de...) de CO2 égale à la moitié des émissions générées par les activités humaines. Cette nouvelle étude montre que le puit de la végétation dans l'hémisphère nord a eu un rôle prédominant dans cette absorption ( En optique, l'absorption se réfère au processus par lequel l'énergie d'un photon est prise par une autre entité, par exemple, un atome qui fait une transition entre deux...) globale depuis 50 ans. Loin d'être compromis par les sécheresses et les changements climatiques récents, ce puits de carbone a même considérablement augmenté au cours des vingt dernières années.

"De 1958 à nos jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début...), la végétation de l'hémisphère nord a continué d'absorber une quantité importante de CO2 avec deux augmentations significatives dans les années 1990, puis 2000. D'autre part, "l'absorption du carbone par les continents de l'hémisphère sud semble stagner", explique Philippe Ciais, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant...) au Laboratoire de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne également le...) sur le climat et l'environnement qui a dirigé l'analyse. "Les modèles de cycle du carbone dans la végétation et les sols utilisés pour évaluer les futures projections de CO2 et envisager l'évolution climatique n'ont pas été en mesure de reproduire l'intensification de l'absorption de CO2, observée dans les années 2000".

Plusieurs hypothèses sont avancées pour expliquer ce phénomène réel d'augmentation de l'absorption du carbone dans l'hémisphère Nord, qui ne correspond pas aux simulations des modèles: la croissance et les âges relativement jeunes des forêts, notamment en Amérique (L’Amérique est un continent séparé, à l'ouest, de l'Asie et l'Océanie par le détroit de Béring et l'océan Pacifique; et à l'est, de l'Europe et de l'Afrique...) du Nord et en Chine, mais aussi la fertilisation des écosystèmes en Asie (L'Asie est un des cinq continents ou une partie des supercontinents Eurasie ou Afro-Eurasie de la Terre. Il est le plus grand continent (8,6 % de la surface totale terrestre ou...) qui ont été exposés à des quantités accrues d'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...) provenant de l'atmosphère et à des modifications des pratiques de gestion des sols.

La reconstitution sur près de soixante ans du bilan de CO2 des écosystèmes de l'hémisphère nord permet ainsi aux climatologues de mieux comprendre le cycle du carbone et de définir une référence pour des actions de conservation ou de séquestration du carbone dans les sols et la biomasse pour les prochaines décennies.

Référence publication:
Five decades of northern land carbon uptake revealed by the interhemispheric CO2 gradient, P. Ciais, J. Tan, X. Wang, C. Roedenbeck, F. Chevallier, S.-L. Piao, R. Moriarty, G. Broquet, C. Le Quéré, J. G. Canadell, S. Peng, B. Poulter, Z. Liu (Liu (chinois : 柳宿, pinyin : liǔ xiù) est une loge lunaire de l'astronomie chinoise. Son étoile référente (c'est-à-dire celle qui délimite la frontière occidentale de la loge) est...) & P. Tans.

Contact chercheur:
Philippe Ciais, LSCE/IPSL
Page générée en 0.788 seconde(s) - site hébergé chez Amen
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique