Les zones alpines des hautes latitudes norvégiennes connaissent une augmentation des zones envahies par les arbustes. Les chercheurs voulaient savoir ce que cela signifie pour le cycle du carbone dans la région. Crédit :Mia Vedel Sørensen
Excès de dioxyde de carbone, émis par la combustion de combustibles fossiles comme le charbon et le pétrole, est l'un des facteurs les plus importants du réchauffement climatique. Alors que le monde se concentre sur la maîtrise du réchauffement climatique en limitant ces émissions, moins d'attention a été accordée à la capacité de la végétation et des sols à absorber et à stocker le carbone.
L'une des approches les plus populaires pour le stockage du carbone est la protection des forêts tropicales humides. Si une forêt tropicale est abattue, le carbone stocké dans les troncs et les feuilles sera rejeté dans l'atmosphère. Mais les plantes des communautés alpines de Norvège ont également un rôle à jouer dans le stockage ou la libération de dioxyde de carbone.
« Nous ne pensons pas à la quantité de carbone qui est réellement stockée dans notre propre jardin, " dit Mia Vedel Sørensen, un doctorant au département de biologie de NTNU qui étudie le stockage du carbone dans la végétation arbustive des montagnes de Dovre, au milieu de la Norvège.
Différents types de végétation, stockage différent
Sørensen a comparé trois types de végétation typiques des montagnes norvégiennes :
"Je voulais savoir combien de carbone ces trois types de végétation stockent et libèrent. Mon hypothèse était que les arbustes stockent plus de carbone que la végétation de bruyère et de prairie parce que les arbustes ont plus de biomasse, et ainsi avoir des taux de photosynthèse plus élevés, " elle a dit.
Mais il s'est avéré que c'était le contraire :des arbustes, même s'ils sont les plus grands, stockent réellement le moins de carbone.
« Cela m'a surpris que les prairies stockent en fait beaucoup plus de carbone que les arbustes. Le carbone des prairies est stocké principalement sous le sol, à côté des racines, " elle a dit
La quantité de carbone stockée dans la végétation de bruyère est plus importante que dans la végétation arbustive, mais moins que dans les prés, elle a dit.
Une caractéristique inhabituelle de la végétation de bruyère est qu'elle peut effectuer la photosynthèse pendant l'hiver, sous la neige, car il est à feuilles persistantes et pousse généralement dans les zones peu enneigées. Cela signifie que la lumière du soleil est capable d'atteindre ces plantes pendant l'hiver.
Des chercheurs dirigés par l'Université norvégienne des sciences et de la technologie ont utilisé ces tentes spéciales pour mesurer les flux de carbone de différents types de végétation alpine dans les montagnes norvégiennes. Crédit :Mia Vedel Sørensen
Expansion des communautés arbustives
Le changement climatique modifie le mélange de végétation dans les régions arctiques et alpines. C'est particulièrement vrai dans les montagnes norvégiennes, où les fourrés d'arbustes s'étendent en superficie. C'est aussi en partie un changement culturel, parce que l'évolution des pratiques agricoles se traduit par moins d'animaux dans les montagnes. Cela permet aux arbustes de pousser dans des endroits où des animaux tels que les moutons auraient pu autrefois manger des semis d'arbustes, tandis qu'un climat plus chaud signifie que les arbustes peuvent pousser à des altitudes plus élevées dans les montagnes.
« Il est important de savoir ce qu'il advient du captage et du stockage du carbone lorsque les arbustes et les buissons envahissent des zones autrefois couvertes de végétation de bruyère. Comment le stockage du carbone sera-t-il affecté dans les régions alpines et arctiques lorsque les communautés arbustives se développent au détriment des prairies et les bruyères ?" dit Sørensen.
Mesuré dans les montagnes de Dovre
Sørensen et ses collègues ont passé deux étés dans les montagnes de Dovre, où ils ont installé de petites tentes sur des parcelles d'échantillonnage dans les différents types de végétation. Les petites tentes leur ont permis de mesurer la quantité de CO2 consommée et libérée - ou ce que les scientifiques appellent le flux de CO2 - par les plantes dans les différentes parcelles d'échantillonnage. Les mesures de flux montrent la quantité de CO2 absorbée par les plantes et la quantité émise par les plantes et le sol.
En outre, les chercheurs ont collecté des échantillons de végétation et déterré des échantillons de sol. Ils ont mesuré la teneur en carbone de la végétation, et dans les couches organiques et minérales du sol. Cela leur a donné des informations sur la quantité de carbone que les trois différents types de végétation stockent réellement.
"Il n'y a pas eu beaucoup de recherches à ce sujet auparavant, il est donc intéressant d'en savoir plus sur la quantité de carbone réellement stockée dans le sol, " elle a dit.
La voie à suivre
Sørensen étudiera également pourquoi la végétation des prairies stocke beaucoup plus de CO2 que la végétation arbustive.
"Notre hypothèse est que c'est lié à ce qui se passe sous terre, comme la façon dont les racines poussent. Elle peut aussi être liée aux mycorhizes, qui sont des champignons qui poussent en association symbiotique avec les racines des plantes et qui peuvent avoir un effet sur les émissions de carbone. Les mycorhizes se trouvent aussi bien dans les arbustes que dans les landes, mais pas tellement dans la végétation des prés, " a déclaré Sørensen.
Elle se penchera également sur ce qu'il advient du bilan carbone lorsque les arbustes sont transplantés dans les prairies et la végétation saine, et que se passe-t-il si un enclos protecteur est mis en place autour des plantes pour que les moutons et autres animaux de pâturage ne puissent pas manger la végétation, elle a dit.
Cette partie de ses recherches permet à Sørensen de recréer ce qui se passe actuellement dans les montagnes norvégiennes, au fur et à mesure que les arbustes envahissent d'autres communautés végétales. Elle mesurera également comment cela affecte les comptes du budget CO2.
Six universités impliquées
La recherche de Sørensen fait partie d'un projet de recherche majeur appelé ECOSHRUB, qui est une collaboration entre NTNU, Université du Nord, l'Université d'Anvers, Université de Gand, le Musée d'État d'histoire naturelle de Karlsruhe et l'Université de l'Arizona.
Le changement climatique provoque des changements dans les types de végétation et l'étendue de la zone dans les écosystèmes arctiques et alpins. L'un des plus grands changements observés est que les communautés arbustives se développent aux dépens d'autres types de végétation, comme les bruyères. Les chercheurs d'ECOSHRUB étudient ce que cela va faire à la végétation, semis, microclimat, l'albédo (la capacité de réfléchir la lumière) et le bilan carbone.
