Une image de 2017 du parc territorial de l'île Qikiqtaruk-Herschel au Yukon montre plus de végétation, d'arbustes et d'eau par rapport à l'image de 1987 de la même zone. Crédit :Isla Myers-Smith/Université d'Édimbourg
Quand les gens pensent à l'Arctique, neiger, la glace et les ours polaires viennent à l'esprit. Des arbres? Pas tellement. Au moins pas encore.
Une nouvelle étude dirigée par la NASA et utilisant les données de l'Expérience sur la vulnérabilité de l'Arctique boréal (ABoVE) montre que le carbone dans les écosystèmes de la toundra du versant nord de l'Alaska passe environ 13 % moins de temps enfermé dans le sol gelé qu'il y a 40 ans. En d'autres termes, le cycle du carbone s'y accélère et est maintenant à un rythme plus caractéristique d'une forêt boréale nord-américaine que de l'Arctique glacial.
« Le réchauffement des températures signifie que nous avons essentiellement un écosystème - la toundra - développant certaines des caractéristiques d'un écosystème différent - une forêt boréale, " a déclaré le co-auteur de l'étude Anthony Bloom du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie. « Bien que divers facteurs régulent la vitesse à laquelle cette transformation continuera de se produire, des études utilisant l'imagerie satellite Landsat et MODIS avec des mesures sur le terrain au cours des dernières décennies ont observé une migration vers le nord d'arbustes et d'arbres."
Et il n'y a pas que les arbres. Le cycle du carbone arctique est un équilibre délicat entre le carbone libéré dans l'atmosphère et le carbone retiré de l'atmosphère. Les perturbations de cet équilibre ont des implications bien au-delà de l'Arctique.
L'image montre la végétation dans le parc territorial de l'île Qikiqtaruk-Herschel au Yukon en 1987, tel que fourni par l'écologiste arctique Isla Myers-Smith. Crédit :Isla Myers-Smith/Université d'Édimbourg
Pendant l'été arctique, les températures plus chaudes font fondre les couches supérieures du pergélisol, permettant aux microbes de décomposer la matière organique préalablement congelée. Ce processus libère du dioxyde de carbone dans l'atmosphère. La croissance des plantes augmente également pendant cette période et les plantes éliminent le dioxyde de carbone de l'atmosphère grâce à la photosynthèse. Mais à mesure que les températures augmentent, la durée pendant laquelle le carbone est stocké dans le sol arctique diminue.
"L'équilibre entre ces deux dynamiques déterminera si les écosystèmes arctiques finiront par éliminer ou ajouter du dioxyde de carbone atmosphérique dans le climat futur. Notre étude conclut que ce dernier est plus probable, ", a déclaré l'auteur principal et ancien chercheur postdoctoral du JPL Sujong Jeong de l'Université nationale de Séoul. "Nous prévoyons que le temps de résidence du carbone arctique entraînera des changements saisonniers et à long terme plus rapides et plus prononcés du dioxyde de carbone atmosphérique mondial."
L'équipe a combiné les données de plus de 40 ans de mesures de surface de dioxyde de carbone de Barrow de la NOAA, Observatoire de l'Alaska avec un modèle standard de bilan carbone de l'écosystème pour déterminer la vitesse à laquelle le carbone entre et sort du versant nord de l'Alaska. Les modèles seuls indiquaient auparavant une augmentation de la vitesse du cycle du carbone, mais l'ajout de satellite à long terme, les données aériennes et de surface de l'équation montrent que ces modèles sous-estimaient à quel point l'augmentation était significative.
L'étude, intitulé "Accelerating Rates of Arctic Carbon Cycling Revealed by Long-Term Atmospheric CO2 Measurements" a récemment été publié dans la revue Avancées scientifiques .
