Les modèles actuels de changement climatique pourraient surestimer la quantité de dioxyde de carbone que les plantes peuvent aspirer de l'atmosphère.

Grâce aux recherches moléculaires sur la photosynthèse réalisées au Laboratoire de Recherche Végétale (PRL) du MSU-DOE, les scientifiques atmosphériques non-MSU ont pris en compte une limitation photosynthétique moins comprise dans leurs modèles.

Le résultat :les modèles suggèrent que les concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone pourraient augmenter plus rapidement que prévu.

La photosynthèse soutient la vie sur Terre. Les organismes photosynthétiques capturent le dioxyde de carbone de l'atmosphère et le traitent par une série de réactions connues sous le nom de cycle de Calvin-Benson.

Spécifiquement, le carbone est utilisé pour fabriquer du triose phosphate, une molécule qui finit par se transformer en saccharose, la monnaie énergétique qui alimente les plantes et la chaîne alimentaire au-dessus d'elles. Le processus est appelé TPU (utilisation du triose phosphate).

Mais il y a une limite à la quantité de carbone que les plantes peuvent utiliser.

"Quand la photosynthèse obtient trop de dioxyde de carbone, il ne peut pas le transformer en sucres assez rapidement, " dit Tom Sharkey, Professeur Universitaire Distingué au PRL. "La photosynthèse ne peut pas augmenter indéfiniment ses niveaux de productivité. Elle atteint un plafond, et plus de dioxyde de carbone n'aidera pas. En réalité, les plantes absorbent parfois moins de dioxyde de carbone à mesure que les niveaux augmentent dans l'atmosphère."

"Certains de nos laboratoires PRL ont étudié les bases moléculaires de cette limitation du TPU, " ajoute Tom. " Les scientifiques de l'atmosphère ont approché mon laboratoire pour intégrer correctement cette limitation dans leur modèle. Par conséquent, nous avons vu un taux d'augmentation rapide du dioxyde de carbone dans le modèle."

Par exemple, lorsque les chercheurs ont supposé que la limitation du TPU était doublée, restreindre davantage la photosynthèse, les modèles ont montré que 9 gigatonnes de carbone resteraient dans l'atmosphère d'ici 2100, au lieu d'aller dans les plantes.

"Le pronostic est plus alarmant qu'on ne le pensait auparavant. Nous devons mieux comprendre la limitation du TPU, car il est affecté par de nombreux facteurs. Jusque là, nous savons que la limitation est pire à des niveaux de luminosité élevés, quand les températures sont plus froides, et à des niveaux élevés de dioxyde de carbone, " dit Tom.

"Le point à retenir est que la capacité des plantes à nous aider à contrôler les niveaux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère est plus faible que nous ne le pensions."

L'étude est publiée dans la revue Lettres de recherche environnementale .