Une étude d'envergure européenne relative aux impacts sur les écosystèmes de la pollution due au changement climatique a entraîné le développement d'une série de modèles et d'ensembles de données à grande échelle. L'initiative financée par l'UE montre que l'interaction de la pollution à l'azote et à l'ozone a une incidence sur la productivité des plantes, la composition des communautés végétales et le stockage du carbone, sans compter que le réchauffement climatique devrait exacerber les effets néfastes de la pollution.
Anomalie de température de la surface terrestre Août 2015. Illustration: NASA
Le projet ECLAIRE (Effects of climate change on air pollution impacts and response strategies for European ecosystems) examine l'interaction entre le climat, les écosystèmes et l'atmosphère ainsi que la façon dont celle-ci affecte les écosystèmes. Il s'appuie sur des observations de terrain et des expériences conduites en laboratoire, avec l'aide de modèles allant de l'échelle de l'Europe à celle de la parcelle.
Le projet ECLAIRE cherche à améliorer les modèles informatiques décrivant les échanges entre la surface et l'atmosphère, en tenant compte de composantes importantes des écosystèmes européens. Des mesures de flux concernant les rejets d'oxyde nitrique (NO), d'ozone (O3), d'ammoniaque (NH3) et de composés organiques volatils biogènes (à savoir une substance produite par des processus biologiques) dans le sol ont été effectuées et sont maintenant en cours d'analyse afin de mieux comprendre leurs interactions climatiques.
Les chercheurs développent et testent plusieurs modèles afin de prévoir le rôle des rejets biogènes dans la pollution de l'air et le climat, aux échelles européennes et mondiales. Ils ont exploré les données afin d'évaluer et d'améliorer les modèles actuels, pour une gamme de types d'écosystèmes. Ils ont déterminé les principaux paramètres et conçu les protocoles pour collecter les données des expériences ECLAIRE.
Les chercheurs ont créé des modèles dynamiques du sol et de la végétation, qui tiennent compte des effets sur la productivité de l'exposition à l'ozone et du dépôt d'azote. Ils ont aussi mis au point un modèle forestier pour évaluer rapidement les interactions entre la qualité de l'air et le changement du climat. Les chercheurs ont défini la cartographie préliminaire des seuils d'ozone pour les forêts, et modélisé les changements de divers paramètres affectant la séquestration du gaz carbonique par les forêts.
Le projet contribuera donc à l'enrichissement des connaissances en la matière, au renforcement de l'Espace européen de la recherche (EER) et à l'intégration des informations en vue de l'élaboration des politiques européennes futures. En retour, ceci influera sur les trois défis sociétaux identifiés par l'UE: le changement climatique, la sécurité énergétique et la sécurité alimentaire.
ECLAIRE fournira une quantification à l'échelle européenne de la façon dont le changement climatique modifie la menace de pollution atmosphérique sur les écosystèmes et les sols. Il quantifiera également de quelle manière les effets polluants sur les écosystèmes influencent les stocks de carbone terrestre.
ECLAIRE montre de façon plus claire comment le changement climatique affectera l'impact des polluants atmosphériques sur les récoltes, en particulier les pertes dues à l'ozone troposphérique, en identifiant de nouvelles interactions avec l'azote. L'initiative révèle que des niveaux d'ozone (O3) plus élevés réduisent l'efficacité d'utilisation de l'azote dans les cultures et que la pollution à l'ozone aggrave par voie de conséquence la pollution de l'eau par les nitrates et les émissions d'oxyde nitreux.
Parallèlement, ECLAIRE dévoile dans quelle mesure les émissions agricoles de NH3 devraient augmenter sous un climat plus chaud et exacerber ainsi cette perte importante d'azote fertilisante. Cette découverte souligne le besoin de contrôles des émissions de NH3 en Europe en vue d'atteindre les objectifs de qualité de l'air relatifs aux particules en suspension (PM) et les objectifs de protection des habitats relatifs aux dépôts d'azote dans le cadre des conditions climatiques futures.
Pour plus d'information voir: Periodic Report Summary 2 - ECLAIRE (Effects of Climate Change on Air Pollution Impacts and Response Strategies for European Ecosystems)
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