Grâce à la combustion de combustibles fossiles, les humains augmentent rapidement les niveaux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, ce qui, à son tour, augmente les températures mondiales. Mais pas tous les CO2 libéré de la combustion du charbon, le pétrole et le gaz reste dans l'air. Actuellement, environ 25% des émissions de carbone produites par l'activité humaine sont absorbées par les plantes, et une autre quantité similaire finit dans l'océan.
Pour savoir combien plus de combustibles fossiles nous pouvons brûler tout en évitant les niveaux dangereux de changement climatique, nous devons savoir comment ces «puits de carbone» pourraient changer à l'avenir. UNE nouvelle étude Dirigée par le Dr Sun et ses collègues, publiée dans le journal américain Proceedings de la National Academy of Sciences, la terre pourrait absorber un peu plus de carbone que nous le pensions.
Mais cela ne change pas de manière significative la rapidité avec laquelle nous devons réduire les émissions de carbone pour éviter les changements climatiques dangereux.
Les modèles surestiment le CO2
La nouvelle étude estime qu'au cours des dernières années 110, certains modèles climatiques ont surestimé la quantité de CO2 qui reste dans l'atmosphère, d'environ 16%.
Les modèles ne sont pas conçus pour nous dire ce que l'atmosphère est en train de faire: c'est ce que sont les observations, et ils nous disent que le CO2 les concentrations dans l'atmosphère sont actuellement supérieures à 396 parties par million, ou environ 118 parties par million sur les périodes pré-industrielles. Ces observations atmosphériques sont en effet les mesures les plus précises du cycle du carbone.
Mais les modèles, qui sont utilisés pour comprendre les causes du changement et explorer l'avenir, ne correspondent souvent pas parfaitement aux observations. Dans cette nouvelle étude, les auteurs ont pu trouver une raison qui explique pourquoi certains modèles surestiment le CO2 dans l'atmosphère.
À la recherche des feuilles
Les plantes absorbent le dioxyde de carbone de l'air, se combinent avec l'eau et la lumière, et de faire des hydrates de carbone - le processus appelé photosynthèse.
Il est bien établi que, en tant que CO2 dans l'atmosphère augmente, le taux de photosynthèse augmente. Ceci est connu comme le CO2 effet de la fertilisation.
Mais la nouvelle étude montre que les modèles peuvent ne pas avoir tout à fait raison de la façon dont ils simulent la photosynthèse. Les raisons se résument à la façon dont CO2 se déplace à l'intérieur de la feuille d'une plante.
Les modèles utilisent le CO2 la concentration à l'intérieur des cellules des feuilles d'une plante, dans la cavité dite sous-stomatique, pour conduire la sensibilité de la photosynthèse à des quantités croissantes de CO2. Mais ce n'est pas tout à fait correct.
La nouvelle étude montre que le CO2 les concentrations sont en fait plus faibles à l'intérieur des chloroplastes d'une plante - les minuscules chambres d'une cellule végétale où la photosynthèse se produit réellement. C'est parce que le CO2 passer par une série supplémentaire de membranes pour pénétrer dans les chloroplastes.
Cela signifie que la photosynthèse a lieu à un CO plus faible2 que les modèles supposent. Mais contre-intuitivement, parce que la photosynthèse est plus sensible aux niveaux croissants de CO2 à des concentrations plus faibles, les usines enlèvent plus de CO2 en réponse à l'augmentation des émissions que les modèles montrent.
La photosynthèse augmente en CO2 les concentrations augmentent mais seulement jusqu'à un certain point. À un moment donné, plus de CO2 n'a aucun effet sur la photosynthèse, qui reste la même. Il devient saturé.
Mais si les concentrations à l'intérieur d'une feuille sont plus faibles, ce point de saturation est retardé, et la croissance de la photosynthèse est plus élevée, ce qui signifie plus de CO2 est absorbé par la plante.
La nouvelle étude montre que lors de la prise en compte de la question de CO2 la diffusivité dans la feuille, la différence 16% entre le CO modélisé2 dans l'atmosphère et les observations réelles disparaissent.
C'est un grand morceau de science, qui relie les subtilités de la structure du niveau des feuilles au fonctionnement du système terrestre. Nous aurons besoin de réexaminer leur façon de modéliser la photosynthèse dans les modèles climatiques et si une meilleure façon existe à la lumière des nouvelles découvertes.
Est-ce que cela change combien CO2 Le pays absorbe?
Cette étude suggère que certains modèles de modèles climatiques sous-estiment la quantité de carbone stockée par les plantes et, par conséquent, surestiment la quantité de carbone rejetée dans l'atmosphère. Le puits de terre pourrait être un peu plus grand - bien que nous ne sachions pas encore combien plus grand.
Si le puits de terre fait un meilleur travail, cela signifie que pour une stabilisation donnée du climat, nous devrions faire un peu moins d'atténuation du carbone.
Mais la photosynthèse est longue et longue avant la création d'un véritable puits de carbone, qui stocke le carbone pendant longtemps.
À propos de 50% de tous les CO2 captée par la photosynthèse remonte dans l'atmosphère peu de temps après la respiration de la plante.
De ce qui reste, plus de 90% retourne aussi dans l'atmosphère à cause de la décomposition microbienne dans les sols et des perturbations telles que le feu au cours des mois et des années suivants - ce qui reste, c'est la terre qui coule.
Bonnes nouvelles, mais pas le temps pour la complaisance
L'étude est une pièce rare et bienvenue de bonnes nouvelles, mais elles doivent être replacées dans leur contexte.
Le puits de terre a de très grandes incertitudes, ils ont été bien quantifiés, et les raisons sont multiples.
Certains modèles suggèrent que la terre continuera à absorber plus de carbone tout au long de ce siècle, certains prédisent qu'elle absorbera plus de carbone jusqu'à un certain point, et certains prédisent que la terre commencera à libérer du carbone - devenant une source et non un puits.
Les raisons sont multiples et comprennent des informations limitées sur la façon dont le dégel du pergélisol affectera les grands réservoirs de carbone, comment le manque de nutriments pourrait limiter l'expansion future du puits et comment les régimes de feu pourraient changer dans un monde plus chaud.
Ces incertitudes réunies sont plusieurs fois plus grandes que l'effet possible du CO des feuilles2 la diffusion. L'essentiel est que les humains continuent à contrôler totalement ce qui arrive au système climatique au cours des siècles à venir, et ce que nous faisons avec les émissions de gaz à effet de serre déterminera en grande partie sa trajectoire.
Cet article a été publié initialement le The Conversation
Lire article original.
À propos de l’auteur
Pep Canadell est chercheur au CSIRO Oceans and Atmosphere Flagship et directeur exécutif du Global Carbon Project, un projet de recherche international visant à étudier les interactions entre le cycle du carbone, le climat et les activités humaines. Il se concentre sur la recherche collaborative et intégrative pour étudier les aspects mondiaux et régionaux des cycles du carbone et du méthane, la taille et la vulnérabilité des réservoirs de carbone terrestre, et les voies de stabilisation du climat. Il publie dans le domaine de l'écologie globale et des sciences du système terrestre http://goo.gl/Ys7vdF
Déclaration Divulgation: Pep Canadell reçoit un financement du Australian Climate Change Science Program.
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par William D. Nordhaus. (Éditeur: Yale University Press, oct. 2013)
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