L'une des principales sources d'incertitude concernant le climat futur est de savoir si les écosystèmes continueront à absorber le dioxyde de carbone ou à le rejeter dans l'atmosphère. Des chercheurs et co-auteurs de l'Université du Montana ont affronté ce problème en utilisant des mesures atmosphériques et des observations par satellite pour tester des simulations de modèles dans une étude récente publiée le 5 septembre dans Communication Nature .

Le scientifique du W.A. Franke College of Forestry and Conservation Research Scientist, Zhihua Liu, et ses collègues ont comparé les mesures atmosphériques et les observations satellitaires aux simulations de modèles de changement climatique pour aider à mieux prédire la dynamique du carbone terrestre à travers les États-Unis contigus.

Les écosystèmes absorbent le carbone par la photosynthèse – une rétroaction négative qui pourrait réduire le réchauffement futur – ou le libèrent par la respiration – une rétroaction positive qui pourrait améliorer le réchauffement futur. Comprendre comment le changement climatique pourrait avoir un impact sur la photosynthèse et la respiration des écosystèmes est essentiel pour prédire la dynamique future du carbone.

L'équipe de Liu a découvert que le fait que les écosystèmes des États-Unis absorbent ou libèrent du carbone dépend de la disponibilité de l'eau. Le contrôle principal passe de la production à la respiration à un seuil de précipitation annuelle compris entre 30 et 35 pouces dans les États-Unis contigus. Le bilan carbone des écosystèmes de l'Ouest sec est très sensible à la photosynthèse. En revanche, le bilan carbone des écosystèmes plus mésiques de l'est des États-Unis est plus sensible au carbone perdu par la respiration.

Cependant, les modèles climatiques ne reflètent pas ce seuil de précipitations. Liu et ses co-auteurs ont déterminé que ces modèles sont beaucoup trop sensibles à la photosynthèse et pas assez sensibles à la respiration, suggérant que les écosystèmes de la Terre pourraient perdre plus de carbone dans l'atmosphère à l'avenir à mesure que les températures de surface continuent de se réchauffer.

« Dans différentes régions, la variation interannuelle de l'absorption nette de carbone est principalement influencée par différents processus - la respiration ou la photosynthèse, " dit Liu. " Pour moi, la partie la plus importante de cette étude est que les modèles doivent être améliorés sur la respiration."

Le co-auteur et professeur agrégé de bioclimatologie à l'UM Ashely Ballantyne ajoute :"Cette étude suggère que nous en savons plus sur la boucle de rétroaction négative et moins sur la positive."