L'augmentation du dioxyde de carbone dans l'atmosphère amène les arbres à consacrer plus de ressources au développement des systèmes racinaires sous terre.

Ce flux de carbone supplémentaire sous le sol est un moyen important, et souvent négligé, par lequel le monde naturel réagira aux émissions de gaz à effet de serre actuelles et futures.

Dans une nouvelle étude menée par les universités de Birmingham, au Royaume-Uni, et de Bergen, en Norvège, des chercheurs ont montré que le CO atmosphérique₂ pompé dans une forêt mature à des niveaux qui devraient être la norme d'ici 2050, les arbres produiront des racines plus nombreuses et plus longues.

La recherche, publiée dans Science of the Total Environment , a été réalisée dans le Free-Air CO₂ Installation d'enrichissement (FACE), exploitée par le Birmingham Institute of Forest Research (BIFoR). Il complète des recherches antérieures qui montrent que les mêmes arbres augmenteront leur taux de photosynthèse jusqu'à un tiers sous CO₂ élevé conditions.

BIFoR FACE est une forêt de "science-fiction", représentant un tiers de la plus grande expérience au monde étudiant l'effet du changement global sur la nature. Il forme un "écosystème-o-scope" géant avec des installations sœurs près de Sydney, en Australie, et de Manaus, en Amazonie. Dans chacune de ces installations, du CO₂ supplémentaire est introduit, amenant l'air à ce qui devrait être la norme mondiale d'ici 2050. Pour maintenir le caractère naturel de la forêt, le CO₂ -l'air riche est ajouté en utilisant une approche "rideau invisible" sans toit ni murs.

Dans l'étude, une équipe de recherche a rassemblé des milliers d'images de minuscules racines d'arbres, parfois de moins d'un millimètre de large, assemblées pendant deux ans dans la forêt BIFoR FACE. Ces images ont été utilisées pour construire une image mathématique de la naissance, de la croissance et de la mort des racines dans une forêt de chênes. Certaines images ont été prises des racines en place, à l'aide d'une caméra haute résolution envoyée sous le sol de la forêt dans un ensemble de longs tubes Perspex. D'autres images provenaient de racines soigneusement extraites de carottes de sol extraites de l'expérience.

Le professeur Iain Johnston, qui a dirigé l'étude depuis Birmingham puis Bergen, a expliqué :"Il est évidemment difficile de voir ces processus se dérouler sous terre. Mais une combinaison d'ingénierie innovante et de travail minutieux sur le terrain et en laboratoire de notre équipe nous a aidés à jeter de nouveaux lumière sur ce comportement et sur la confiance que nous pouvons avoir dans nos découvertes."

La modélisation mathématique et l'analyse des données des images, réalisées au BIFoR et à l'Université de Bergen, ont conclu que des racines plus nombreuses et plus longues apparaissent sous les arbres poussant dans l'atmosphère à forte teneur en dioxyde de carbone.

Représentant l'équipe soudée de quatre femmes scientifiques qui ont effectué le travail de terrain et l'analyse mathématique, la chercheuse de Birmingham Clare Ziegler a déclaré :« Ce travail représente une grande collaboration, des étudiants bénévoles à l'équipe de direction du BIFoR. Les chercheurs ont fait écho à cet esprit de collaboration. , en utilisant nos forces individuelles en sciences de l'environnement, en biosciences et en modélisation mathématique pour acquérir une compréhension qui était supérieure à la somme de ses parties, et qui n'aurait pas été possible avec une approche monodisciplinaire."

Les résultats confirment d'autres preuves que les arbres fournissent et peuvent continuer à fournir une protection limitée contre les augmentations de dioxyde de carbone dérivées des combustibles fossiles et, par conséquent, le changement climatique, en absorbant et en stockant le carbone. Bien que ce ne soit en aucun cas une protection suffisante pour compenser de manière significative nos émissions.

Une collègue et chercheuse, Angeliki Kourmouli, a déclaré :« Nous tenons généralement le sol pour acquis, mais il constitue un élément crucial de nombreux écosystèmes et joue un rôle important dans le stockage du carbone. Comprendre ce qui se passe sous le sol lorsque la forêt subit non seulement une augmentation du CO ₂ , mais aussi les contraintes supplémentaires du changement climatique telles que les conditions météorologiques extrêmes, nous donnent des informations vraiment importantes sur ce à quoi nous pouvons nous attendre à l'avenir."

Le professeur Rob MacKenzie, directeur fondateur de BIFoR, a ajouté :« Maintenant, nous avons des preuves tangibles que le carbone supplémentaire est utilisé, en partie, pour aider les arbres à explorer le monde riche en nutriments sous eux. Je suis tenté de dire que les racines vivre longtemps et prospérer dans l'atmosphère future, mais il faudra encore des années d'observation attentive pour être sûr que c'est bien le cas." + Explorer plus loin

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