Why Arctic Greening Won’t Save the Climate

Les changements de végétation et de température affectent la faune et les humains, ainsi que le climat. Lisa Hupp / USFWS.

Les images satellites montrent que l’Arctique est devenu plus vert alors que les températures dans la région de l’extrême nord augmentent trois fois plus vite que la moyenne mondiale.

Certaines théories suggèrent que ce « verdissement de l’Arctique » contribuera à contrer le changement climatique. L’idée est que puisque les plantes absorbent le dioxyde de carbone au cours de leur croissance, la hausse des températures signifiera que la végétation arctique absorbera plus de dioxyde de carbone de l’atmosphère, réduisant ainsi les gaz à effet de serre qui réchauffent la planète.

Mais est-ce vraiment le cas ?

Je suis un biologiste qui se concentre sur la réponse des écosystèmes au changement climatique, y compris les écosystèmes de la toundra. Au cours des cinq dernières années, mes collègues, mes étudiants et moi avons suivi les changements de végétation dans des endroits éloignés de l’Arctique pour le découvrir.

Braver des ours pour recueillir des preuves dans la toundra

La toundra arctique est une vaste région essentiellement dépourvue d’arbres qui s’étend sur l’extrême nord de l’Amérique du Nord et de l’Eurasie. À quelques pieds sous sa surface, une grande partie du sol est constituée de pergélisol gelé, mais la couche supérieure fleurit d’herbes et d’arbustes bas pendant les courts mois d’été.

Des études par satellite au cours de la dernière décennie ont suivi les changements dans le verdissement de l’Arctique en mesurant la lumière visible et proche infrarouge réfléchie par la végétation. Une végétation verte saine absorbe la lumière visible mais réfléchit la lumière proche infrarouge. Les scientifiques peuvent utiliser ces données pour estimer la croissance des plantes sur de vastes zones.

Mais les satellites ne mesurent pas l’absorption de dioxyde de carbone par les plantes.

Images satellites de l’Arctique verdissant. Institut spatial Goddard de la NASA.

Jusqu’à récemment, les études sur le terrain permettant de vérifier la quantité de dioxyde de carbone absorbée par les plantes arctiques étaient rares, empêchant les scientifiques de tester l’hypothèse selon laquelle la fonte des neiges antérieure et son impact sur les plantes aidaient à contrôler le dioxyde de carbone dans l’atmosphère.

Pour notre étude, les scientifiques ont bravé le territoire des ours et les froides nuits d’été pour collecter des mesures approfondies du dioxyde de carbone à proximité des plantes et du sol dans 11 écosystèmes de la toundra arctique, notamment en Alaska, au Canada, en Sibérie et au Groenland. Nous nous sommes concentrés sur les zones arctiques les moins étudiées, situées sur un pergélisol continu.

Une croissance plus précoce, mais un ralentissement en fin de saison

Les plantes arctiques ne disposent actuellement que d’environ trois mois pour pousser et se reproduire avant que les températures ne deviennent trop froides.

Lorsque nous avons commencé cette étude, nous voulions savoir quel effet le démarrage précoce de la saison de croissance avait sur la quantité globale de dioxyde de carbone absorbée par la végétation chaque été. Les résultats nous ont surpris : même si le verdissement était évident, l’absorption globale de dioxyde de carbone n’a pas augmenté de manière significative ou n’a connu que des augmentations mineures.

Lorsque nous avons regardé de plus près et comparé les changements d’une semaine à l’autre, nous avons découvert pourquoi. Alors que la fonte des neiges plus précoce stimulait la productivité des plantes en juin, cette productivité a commencé à diminuer en juillet – normalement leur saison de pointe pour la photosynthèse. En août, la productivité était bien inférieure à la normale.

Les arbustes, carex et autres plantes des terres humides dominants de l’Arctique ne séquestraient plus plus de carbone tard dans la saison. C’était comme se réveiller plus tôt le matin et être prêt à s’endormir plus tôt le soir.

Une carte de l'Amérique du Nord montrant les espaces verts dans le Grand Nord.

Les données satellitaires capturées au pic de croissance estivale de 1984 à 2012 ont montré un verdissement important dans la toundra de l’ouest de l’Alaska, du nord du Canada, du Québec et du Labrador. Il capture les preuves des plantes, mais pas les changements de dioxyde de carbone. Centre de vol spatial Goddard de la NASA / Cindy Starr.

Nous avons encore de nombreuses questions, notamment pourquoi les plantes réagissent de cette façon et si l’indice largement utilisé pour la croissance des plantes basé sur les changements de lumière visible et infrarouge, appelé NDVI, est définitivement associé à une absorption plus élevée de dioxyde de carbone. Certains écosystèmes arctiques ont montré de fortes corrélations entre le NDVI et l’absorption de dioxyde de carbone, tandis que d’autres ne l’ont pas fait. Nous n’avons trouvé aucune preuve que les plantes aient été affectées par les limitations d’eau en fin de saison.

Si les écosystèmes de la toundra ne sont pas en mesure de continuer à absorber le dioxyde de carbone plus tard dans la saison, l’augmentation prévue des plantes séquestrant le carbone pourrait ne pas se matérialiser.

Et il y a un autre problème. Normalement, les plantes de la toundra stockent plus de carbone par photosynthèse que la toundra n’en libère, ce qui en fait un vaste puits de carbone. Les hivers longs et froids ralentissent la décomposition des plantes et les enferment dans le sol gelé. Cependant, lorsque le pergélisol contenant cette matière organique et d’autres dégèle, il libère plus de gaz à effet de serre dans l’atmosphère.

L'illustration de la croissance des plantes par mois pour la fonte des neiges précoce et tardive montre le décalage de la période de croissance de juillet-août à juin-juillet.

Cette infographie illustre les différences de croissance des plantes chaque mois. Lorsque la neige fond plus tôt dans la saison, les plantes commencent à se décomposer plus tôt. Donatella Zona.

L’impact local va au-delà du carbone

Ce n’est pas seulement une histoire de plantes et de climat. Les modifications de la végétation peuvent avoir des effets étendus sur d’autres composantes des écosystèmes, y compris les animaux et les humains.

Le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat, l’organisme des Nations Unies chargé d’évaluer la science liée au changement climatique, a estimé que les changements dans la couverture neigeuse ont déjà affecté la sécurité alimentaire et hydrique. De nombreuses communautés autochtones locales dépendent de la chasse, du piégeage et de la pêche, et le développement précoce de la végétation peut affecter l’équilibre délicat des systèmes complexes de l’Arctique.

Si le verdissement de l’Arctique ne fait que changer les saisons et n’augmente pas le niveau global de dioxyde de carbone comme on le croyait auparavant, cela pourrait également signifier que les modèles actuellement utilisés pour évaluer et prédire l’impact global du changement climatique manquent d’une information importante. Le résultat pourrait être qu’un processus que nous pensions ralentir ou atténuer le changement climatique ne fonctionne pas réellement comme prévu.

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l’article d’origine.

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