La sécheresse augmente la concentration de CO₂ dans l'air

Les écosystèmes terrestres absorbent en moyenne 30% des émissions de CO₂-et atténuent ainsi l'augmentation des émissions de CO₂-se concentre dans l'atmosphère. Mais les plantes ont besoin d'eau pour pousser. Lorsqu'une sécheresse survient et que les sols s'assèchent, les plantes réduisent leur photosynthèse. Elles réduisent leur activité afin d'économiser l'eau et de préserver leurs tissus. De ce fait, elles ne peuvent plus extraire le dioxyde de carbone de l'air ambiant et il en reste davantage dans l'air. Cet effet est facilement observable en laboratoire, mais il s'est avéré difficile de mesurer son influence sur l'ensemble de la planète. L'un des plus grands défis : déterminer où et à quelle fréquence les sécheresses se produisent dans le monde. Vincent Humphrey, climatologue dans le groupe de Sonia Seneviratne, professeure de dynamique terre-climat à l'ETH Zurich, a calculé la sensibilité globale des écosystèmes au stress hydrique dans une nouvelle étude utilisant une technologie satellitaire innovante. L'étude a été réalisée en collaboration avec le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement (France) et l'Université d'Exeter (Grande-Bretagne).

Mesurer les sécheresses avec des satellites

Grâce à leurs racines, les plantes peuvent aussi atteindre l'eau des régions profondes du sol. Les satellites traditionnels ne voient toutefois que ce qui se passe à la surface et ne peuvent pas mesurer la quantité d'eau disponible en profondeur sous terre. Depuis quelques années, une nouvelle mission satellite est utilisée pour mesurer des changements extrêmement petits dans le champ de gravité de la Terre. Les changements dans le stockage de l'eau provoquent précisément de petites perturbations du champ gravitationnel. Lorsqu'il y a une grande sécheresse dans une région donnée, la masse d'eau y est plus faible et la gravité dans cette région est légèrement plus faible. De telles variations sont si petites qu'elles ne sont pas perceptibles pour l'homme. Mais grâce aux mesures par satellite, les scientifiques sont en mesure d'estimer des changements plus importants de la masse d'eau avec une précision d'environ quatre centimètres partout sur la planète.

Augmentation plus rapide les années sèches

Grâce à ces nouvelles observations par satellite, Humphrey et ses collègues ont pu mesurer l'impact global des sécheresses sur l'absorption nette de carbone par les écosystèmes. Ils ont comparé les variations annuelles de la masse d'eau totale sur tous les continents avec les mesures globales du CO₂-dans l'atmosphère. Lors des années les plus sèches, comme en 2015, les écosystèmes ont éliminé environ 30 % de carbone en moins de l'atmosphère que lors d'une année normale. Par conséquent, en 2015, les émissions de CO₂-dans l'atmosphère, par rapport aux années normales, augmente plus rapidement. En 2011, l'année la plus humide, c'est le contraire qui s'est produit. Grâce à une végétation saine, l'augmentation des émissions de CO₂-concentration est nettement plus lente. Ces résultats permettent de comprendre pourquoi la concentration atmosphérique de CO₂-varie fortement d'une année sur l'autre, bien que les émissions de CO₂-Les émissions de CO2 dues aux activités humaines sont relativement stables en comparaison.

Décisif dans la surveillance des émissions

Au cours du siècle dernier, la concentration de CO₂-concentration dans l'atmosphère n'a cessé d'augmenter en raison des activités humaines. "Maintenant que la plupart des pays du monde se sont mis d'accord pour réduire les émissions de CO₂-Afin de limiter les émissions de CO2, nous sommes confrontés au défi d'augmenter la concentration humaine de CO₂-Nous voulons surveiller les émissions de CO2 avec une précision plus grande que jamais", explique Vincent Humphrey. Pour évaluer précisément les effets de la politique climatique, les chercheurs doivent d'abord développer des modèles de végétation capables de quantifier et de prédire les perturbations annuelles des écosystèmes naturels. "Nos nouveaux résultats prouvent que l'impact des sécheresses est plus important que celui estimé jusqu'à présent par les modèles de végétation", souligne Sonia Seneviratne. Les observations doivent donc être intégrées dans la prochaine génération de modèles. Ces modèles adaptés pourraient aider à réduire les émissions de CO₂-Il s'agit de déterminer plus précisément les émissions de CO2 et donc de mieux vérifier si les objectifs d'émissions fixés dans les accords internationaux sur le climat sont atteints.