Les chercheurs de l'ETH ont montré que pendant les années les plus sèches, la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère augmente plus rapidement parce que les écosystèmes stressés absorbent moins de carbone. Cet effet global est si fort qu'il doit être intégré dans la prochaine génération de modèles climatiques.

Les écosystèmes terrestres absorbent en moyenne 30 pour cent du CO anthropique 2 émissions, tempérant ainsi l'augmentation de CO 2 concentration dans l'atmosphère. Mais les plantes ont besoin d'eau pour pousser. Lorsqu'une sécheresse survient et que les sols s'assèchent, les plantes réduisent la photosynthèse et la respiration afin de conserver l'eau et de préserver les tissus. En conséquence, ils ne sont plus capables de capter le dioxyde de carbone de l'air ambiant. Bien que cet effet puisse être facilement observé en laboratoire, mesurer son impact sur l'ensemble de la planète s'est avéré assez difficile. L'un des plus grands défis a été de mesurer où et à quelle fréquence les sécheresses se produisent dans le monde. Dans une nouvelle étude, Vincent Humphrey, chercheur en climatologie dans le laboratoire de Sonia Seneviratne, Professeur de dynamique terrestre et climatique à l'ETH Zurich, utilisé une technologie satellitaire innovante pour mesurer la sensibilité globale des écosystèmes au stress hydrique. L'étude a été réalisée en collaboration avec le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement (France) et l'Université d'Exeter (Royaume-Uni).

Utiliser des satellites pour mesurer les sécheresses

Les plantes sont généralement capables d'accéder à l'eau profondément dans le sol par leurs racines. Cependant, les satellites conventionnels ne voient que ce qui se passe à la surface et ne peuvent pas mesurer la quantité d'eau disponible sous terre. Dans les dernières années, un nouveau type de mission satellitaire a été utilisé pour mesurer des changements extrêmement faibles dans le champ de gravité terrestre. Il a été constaté que certaines petites perturbations du champ de gravité sont causées par des changements dans le stockage de l'eau. Lorsqu'il y a une grande sécheresse dans une région donnée, il y a moins de masse d'eau et la gravité est par conséquent légèrement plus faible sur cette région. De telles variations sont si petites qu'elles sont imperceptibles pour les humains. Mais en les mesurant avec des satellites, les scientifiques sont capables d'estimer les changements à grande échelle dans le stockage de l'eau avec une précision d'environ quatre centimètres partout sur la planète.

Grâce à ces nouvelles observations satellitaires du stockage de l'eau, Vincent Humphrey et ses collègues ont pu mesurer l'impact global des sécheresses sur la photosynthèse et la respiration des écosystèmes. Ils ont comparé les changements d'une année à l'autre de la masse d'eau totale sur tous les continents avec les mesures mondiales de CO 2 augmenter dans l'atmosphère. Ils ont constaté que pendant les années les plus sèches, comme 2015, les écosystèmes naturels ont retiré environ 30 pour cent de moins de carbone de l'atmosphère qu'au cours d'une année normale. Par conséquent, la concentration de CO 2 dans l'atmosphère a augmenté plus rapidement en 2015 par rapport aux années normales. A l'autre bout de l'échelle, au cours de l'année la plus humide jamais enregistrée en 2011, CO 2 les concentrations ont augmenté à un rythme beaucoup plus lent en raison d'une végétation saine. Ces résultats nous aident à comprendre pourquoi le CO atmosphérique 2 la croissance peut être très variable d'une année à l'autre, même si le CO 2 les émissions provenant des activités humaines sont relativement stables.

Indispensable pour le suivi des émissions

Au siècle dernier, la concentration de CO 2 dans l'atmosphère n'a cessé d'augmenter en raison des activités humaines. "Maintenant que la plupart des pays du monde ont convenu qu'ils devraient limiter les émissions de CO 2 émissions, nous sommes confrontés au défi de surveiller le CO humain 2 émissions à un niveau de précision plus élevé que jamais, " précise Vincent Humphrey. Afin d'évaluer précisément l'impact des politiques climatiques, les chercheurs doivent d'abord développer des modèles de végétation capables de quantifier et de prédire les perturbations introduites chaque année par les écosystèmes naturels. « Grâce à nos nouveaux résultats, nous pouvons maintenant prouver que les effets des sécheresses sont plus forts que ce qui a été estimé jusqu'à présent par les modèles de végétation, " dit Sonia Seneviratne. En fin de compte, ces observations seront intégrées dans la prochaine génération de modèles. Ils devraient améliorer la capacité de suivre le CO 2 émissions et vérifier qu'elles atteignent les objectifs fixés dans les accords internationaux sur le climat.