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22 Nov, 2023

Selon de nouveaux modèles, des plantes pourraient absorber 20 % de CO2 en plus que ce que l’on pensait

Selon de nouveaux modèles, des plantes pourraient absorber 20 % de CO2 en plus que ce que l’on pensait

Feu vert : il ne s’agit pas d’une solution miracle, mais les scientifiques affirment que cette étude plaide en faveur du maintien des plantes au cœur des stratégies visant à contrer l’impact du changement climatique.

Il y a peu de bonnes nouvelles à annoncer dans le domaine de la recherche sur le changement climatique et ses répercussions profondes sur la planète, mais une équipe internationale de scientifiques a peut-être trouvé une petite victoire à célébrer.

À l’aide d’une modélisation écologique réaliste, des scientifiques dirigés par Jürgen Knauer, de l’université Western Sydney en Australie, ont découvert que la végétation du globe pourrait en fait absorber environ 20 % de plus du CO2 que l’homme a injecté dans l’atmosphère et qu’elle continuera à le faire jusqu’à la fin du siècle.

« Ce que nous avons découvert, c’est qu’un modèle climatique bien établi, utilisé pour alimenter les évaluations du climat mondial par des organismes tels que le GIEC (Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat), prévoit une absorption de carbone plus importante et durable jusqu’à la fin du XXIe siècle lorsqu’il est étendu pour tenir compte de l’impact de certains processus physiologiques critiques qui régissent la manière dont les plantes effectuent la photosynthèse », a déclaré Jürgen Knauer.

Les modèles mathématiques des systèmes écologiques sont utilisés pour comprendre les processus écologiques complexes et tenter de prédire l’évolution des écosystèmes réels sur lesquels ils sont basés. Les chercheurs ont constaté que plus leur modélisation était complexe, plus les résultats étaient surprenants – en faveur de l’environnement.

L’équipe ajoute que les modèles actuels ne sont pas aussi complexes et qu’ils sous-estiment probablement l’absorption future de CO2 par la végétation.

S’appuyant sur le modèle CABLE (Community Atmosphere-Biosphere Land Exchange) bien établi, l’équipe a pris en compte trois facteurs physiologiques : L’efficacité avec laquelle le CO2 se déplace à l’intérieur d’une feuille, la façon dont les plantes s’adaptent aux changements de température de l’environnement et la façon dont elles distribuent les nutriments de la manière la plus économique.

S’appuyant sur des données et des études récentes pour construire le modèle, les chercheurs ont ensuite ajouté la variable d’un scénario de changement climatique fort, afin de déterminer la quantité de CO2 que les plantes extrairaient de l’atmosphère jusqu’à la fin du siècle.

Après avoir répété cette expérience avec huit versions du modèle, l’équipe a constaté que la version la plus complexe, qui tenait compte des trois facteurs, prédisait l’absorption la plus importante de CO2, soit environ 20 % de plus que la formule la plus simple.

« Nous avons pris en compte des aspects tels que l’efficacité avec laquelle le dioxyde de carbone peut se déplacer à l’intérieur de la feuille, la façon dont les plantes s’adaptent aux changements de température et la façon la plus économique pour les plantes de distribuer les nutriments dans leur canopée », a déclaré Jürgen Knauer. Il s’agit de trois mécanismes de réponse des plantes très importants qui affectent la capacité d’une plante à « fixer » le carbone, mais qui sont généralement ignorés dans la plupart des modèles globaux.

Bien que les modèles se concentrent sur la physiologie des plantes, en particulier sur tous les processus impliqués dans la photosynthèse, ils suggèrent que la végétation pourrait travailler plus dur que nous ne le pensions auparavant. Des recherches antérieures nous ont appris que les plantes accélèrent la photosynthèse lorsqu’elles sont exposées à des concentrations plus élevées de CO2, à condition qu’elles disposent également d’une quantité d’eau suffisante. Toutefois, il s’agit davantage d’une lueur d’espoir que d’une solution miracle.

« Les plantes absorbent chaque année une quantité importante de dioxyde de carbone (CO2), ralentissant ainsi les effets néfastes du changement climatique, mais la mesure dans laquelle elles continueront à absorber du CO2 à l’avenir est incertaine », a averti Jürgen Knauer.

En simplifiant quelque peu la photosynthèse, les plantes capturent le CO2 de l’atmosphère et utilisent l’énergie du soleil pour « fixer » le gaz en sucres utilisables pour la croissance et l’activité métabolique. Environ la moitié du CO2 retourne dans l’air par la respiration, l’autre partie restant dans la biomasse de la plante. Cette moitié finit par se diviser à nouveau, une partie étant libérée dans l’atmosphère par la biomasse en décomposition de la plante morte, et l’autre étant stockée dans le sol, potentiellement pour des centaines d’années.

La taille de ces puits de carbone a augmenté au cours des deux dernières décennies et montre à quel point les plantes ont été industrieuses dans le traitement de la concentration plus élevée de CO2 d’origine anthropique. Des modèles antérieurs ont également suggéré que l’augmentation de la taille des puits de carbone et de l’activité de photosynthèse de la végétation a été bénéfique pour l’atmosphère terrestre.

« Notre compréhension des processus clés du cycle du carbone, tels que la photosynthèse des plantes, a considérablement progressé ces dernières années », a déclaré Ben Smith, professeur et directeur de recherche à l’Institut de l’environnement de Hawkesbury de l’université Western Sydney. « Il faut toujours un certain temps pour que les nouvelles connaissances soient intégrées dans les modèles sophistiqués sur lesquels nous nous appuyons pour élaborer les politiques en matière de climat et d’émissions. Notre étude démontre qu’en prenant pleinement en compte les dernières avancées scientifiques dans ces modèles, il est possible d’obtenir des prévisions sensiblement différentes. »

« Nos résultats auront probablement un impact, car ils inciteront d’autres équipes à mettre à jour leurs modèles afin de vérifier si la tendance que nous observons vers un puits de terre plus important à l’avenir est reproduite par d’autres modèles. Ce n’est que lorsqu’un ensemble représentatif de modèles mondiaux s’accorde sur une tendance ou un modèle clé que nous pouvons nous appuyer sur cette tendance ou ce modèle pour orienter les politiques.

Bien qu’il s’agisse d’une bonne nouvelle, l’équipe précise qu’il ne faut pas s’attendre à ce que les plantes fassent tout le travail ; il incombe toujours aux gouvernements de respecter leurs obligations en matière de réduction des émissions. Toutefois, la modélisation plaide en faveur de la valeur des projets d’écologisation et de leur importance dans les approches globales de lutte contre le réchauffement climatique.

« Ce type de prévisions a des implications pour les solutions basées sur la nature, telles que la revégétalisation, en tant qu’outil, parmi un portefeuille d’approches, qui seront nécessaires pour atteindre le niveau zéro », précise Ben Smith. « Nos résultats suggèrent que ces approches pourraient avoir un impact plus important sur l’atténuation du changement climatique et sur une période plus longue que ce que nous pensions auparavant.

« La simple plantation d’arbres ne résoudra pas tous nos problèmes et pourra au mieux contribuer à une période de transition pendant laquelle la société apprendra progressivement à se sevrer de sa consommation de combustibles fossiles », ajoute-t-il. « En fin de compte, nous devons éliminer les émissions de tous les secteurs. La plantation d’arbres ne peut à elle seule offrir à l’humanité une carte de sortie de prison ».

https://gmd.copernicus.org/articles/11/2995/2018/

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adh9444

https://www.westernsydney.edu.au/newscentre/news_centre/more_news_stories/new_research_reveals_plants_may_have_a_surprising_capacity_to_absorb_more_co2_than_previously_expected