Les plantes terrestres absorbent 17% plus de dioxyde de carbone de l'atmosphère qu'il y a 30 ans, notre recherche publiée aujourd'hui montre. Tout aussi extraordinairement, notre étude montre également que la végétation n'utilise pratiquement pas d'eau supplémentaire pour le faire, suggérant que le changement global fait pousser les plantes du monde d'une manière plus économe en eau.

L'eau est la ressource la plus précieuse nécessaire à la croissance des plantes, et nos recherches suggèrent que la végétation l'utilise de mieux en mieux dans un monde où les niveaux de CO₂ continuent d'augmenter.

Le rapport entre l'absorption de carbone et la perte d'eau par les écosystèmes est ce que nous appelons « l'efficacité de l'utilisation de l'eau », et c'est l'une des variables les plus importantes lors de l'étude de ces écosystèmes.

Notre confirmation d'une tendance mondiale à l'augmentation de l'efficacité de l'utilisation de l'eau est une rare bonne nouvelle en ce qui concerne les conséquences du changement environnemental mondial. Il renforcera le rôle vital des plantes en tant que puits de carbone mondiaux, améliorer la production alimentaire, et pourrait augmenter la disponibilité de l'eau pour le bien-être de la société et du monde naturel.

Pourtant, une utilisation plus efficace de l'eau par les plantes du monde ne résoudra pas nos problèmes actuels ou futurs de pénurie d'eau.

Accroître l'absorption de carbone

Les plantes qui poussent dans les conditions actuelles à plus forte teneur en CO₂ peuvent absorber plus de carbone – ce que l'on appelle l'effet de fertilisation du CO₂. C'est la principale raison pour laquelle la biosphère terrestre a absorbé 17 % de carbone en plus au cours des 30 dernières années.

L'augmentation de l'absorption de carbone est cohérente avec la tendance mondiale au verdissement observée par les satellites, et le puits de carbone terrestre mondial croissant qui élimine environ un tiers de toutes les émissions de CO₂ générées par les activités humaines.

L'augmentation de l'absorption de carbone a généralement un coût. Pour laisser entrer le CO₂, les plantes doivent ouvrir des pores appelés stomates dans leurs feuilles, qui à son tour permet à l'eau de s'échapper. Les plantes doivent donc trouver un équilibre entre l'absorption de carbone pour construire de nouvelles feuilles, tiges et racines, tout en minimisant la perte d'eau dans le processus. Cela a conduit à des adaptations sophistiquées qui ont permis à de nombreuses espèces végétales de conquérir une gamme d'environnements arides.

Une de ces adaptations consiste à fermer légèrement les stomates pour permettre au CO₂ d'entrer avec moins d'eau qui sort. Sous l'augmentation du CO₂ atmosphérique, le résultat global est que l'absorption de CO₂ augmente alors que la consommation d'eau n'augmente pas. C'est exactement ce que nous avons trouvé à l'échelle mondiale dans notre nouvelle étude. En réalité, nous avons constaté que l'augmentation des niveaux de CO₂ rend les plantes du monde plus économes en eau, presque partout, que ce soit dans des endroits secs ou humides.

Points chauds de croissance

Nous avons utilisé une combinaison de flux d'eau à l'échelle de la parcelle et de mesures atmosphériques, et observations satellitaires des propriétés des feuilles, développer et tester un nouveau modèle d'efficacité de l'utilisation de l'eau. Le modèle nous permet de passer de l'efficacité de l'utilisation de l'eau par les feuilles partout dans le monde à l'ensemble du globe.

Nous avons constaté qu'à travers le monde, les forêts boréales et tropicales sont particulièrement efficaces pour accroître l'efficacité de l'utilisation de l'eau par les écosystèmes et l'absorption de CO₂. Cela est dû en grande partie à l'effet fertilisant du CO₂ et à l'augmentation de la surface totale des feuilles.

Surtout, les deux types de forêts sont essentiels pour limiter l'augmentation des niveaux de CO₂ dans l'atmosphère. La forêt tropicale intacte élimine plus de CO₂ atmosphérique que tout autre type de forêt, et les forêts boréales de l'extrême nord de la planète contiennent de grandes quantités de carbone, en particulier dans leurs sols organiques.

Pendant ce temps, pour les écosystèmes semi-arides du monde, l'augmentation des économies d'eau est un gros problème. Nous avons découvert que les écosystèmes australiens, par exemple, augmentent leur consommation de carbone, surtout dans les savanes du nord. Cette tendance n'aurait peut-être pas été possible sans une augmentation de l'efficacité de l'utilisation de l'eau par l'écosystème.

Des études antérieures ont également montré comment l'augmentation de l'efficacité de l'eau verdit les régions semi-arides et peut avoir contribué à une augmentation de la capture du carbone dans les écosystèmes semi-arides en Australie, Afrique et Amérique du Sud.

Ce n'est pas que de bonnes nouvelles

Ces tendances auront des effets largement positifs pour les plantes et les animaux (et les humains) qui les consomment. Production de bois, la bioénergie et la croissance des cultures sont (et seront) moins gourmandes en eau dans le cadre du changement climatique qu'elles ne le seraient sans une efficacité accrue de l'utilisation de l'eau par la végétation.

Mais malgré ces tendances, la rareté de l'eau continuera néanmoins de peser sur les puits de carbone, production alimentaire et développement socio-économique.

Certaines études ont suggéré que les économies d'eau pourraient également entraîner une augmentation du ruissellement et donc une disponibilité excessive de l'eau. Pour l'Australie sèche, cependant, plus de la moitié (64%) des précipitations revenant dans l'atmosphère ne passent pas par la végétation, mais par évaporation directe du sol. Cela réduit les avantages potentiels d'une utilisation plus efficace de l'eau de la végétation et la possibilité d'un écoulement plus important d'eau dans les rivières et les réservoirs. En réalité, une étude récente montre que si les régions semi-arides d'Australie se verdissent, ils consomment également plus d'eau, entraînant une baisse des débits fluviaux de 24 à 28 %.

Nos recherches confirment que les plantes du monde entier sont susceptibles de bénéficier de ces économies d'eau accrues. Cependant, la question de savoir si cela se traduira par une plus grande disponibilité d'eau pour la conservation ou pour la consommation humaine est beaucoup moins claire, et variera probablement considérablement d'une région à l'autre.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.