Au cours des dernières années, les scientifiques de l'Arctique ont fait une découverte surprenante :de vastes régions de l'Arctique brunissent. Ceci est en partie dû aux événements extrêmes liés aux conditions hivernales, comme soudain, périodes de courte durée de chaleur extrême. Ces événements se produisent alors que le climat se réchauffe, qui se produit deux fois plus vite dans l'Arctique que dans le reste de la planète. Les événements extrêmes se produisent donc de plus en plus souvent, avec des effets de plus en plus graves – y compris des dommages généralisés et la mort des plantes arctiques.

Ce « brunissement » des communautés végétales s'est produit sur des milliers de kilomètres carrés ou plus. Cependant, jusqu'à récemment, nous en savions très peu sur ce que cela pourrait signifier pour l'équilibre entre l'absorption et la libération de carbone dans les écosystèmes arctiques. Étant donné que l'Arctique stocke deux fois plus de carbone que l'atmosphère, c'est une préoccupation urgente.

Maintenant, notre étude a montré que les événements climatiques extrêmes peuvent réduire considérablement la capacité des écosystèmes arctiques à absorber le carbone - avec des implications pour savoir si l'Arctique contribuera à lutter contre le changement climatique, ou l'accélérer.

Le coût carbone des conditions météorologiques extrêmes

Pour comprendre comment les événements extrêmes affectent les landes arctiques, nous avons voyagé jusqu'aux îles Lofoten, dans le nord de la Norvège, où les côtes, les communautés végétales subarctiques agissent comme un indicateur du changement climatique futur dans le Grand Nord en présentant d'abord les effets du réchauffement dans la région.

Ici, nous avons trouvé les effets de deux événements météorologiques hivernaux extrêmes. D'abord, la « sécheresse due au gel » avait causé un dépérissement important des plantes. La sécheresse due au gel se produit lorsque la couche de neige isolante qui protège habituellement les plantes du rude hiver arctique est fondue, généralement par des températures hivernales inhabituellement élevées. Si les plantes restent exposées au froid, des conditions venteuses assez longtemps, ils perdent continuellement de l'eau et sont incapables de la remplacer par le sol gelé. Finalement, ils succombent à la sécheresse.

Le deuxième événement était un « réchauffement hivernal extrême » – une soudaine poussée de températures élevées en hiver qui fait fondre la neige et incite les plantes à feuilles persistantes à se préparer pour le printemps en perdant leur tolérance au froid. Lorsque la période chaude est terminée, le retour des températures froides tue généralement la plante. Dans ce cas, cependant, nous avons trouvé quelque chose d'inattendu. Les plantes de la lande avaient survécu à ce réchauffement hivernal extrême, mais montraient des signes de stress sévère, visible comme une profondeur, couleur rouge foncé persistante dans les pousses et les feuilles.

Nous avons mesuré la quantité de dioxyde de carbone absorbée et libérée par les plantes dans trois types de végétation :les landes endommagées (où l'espèce dominante à feuilles persistantes avait été tuée par la sécheresse due au gel), landes stressées, et bon pour la santé, landes vertes qui avaient échappé aux effets de l'un ou l'autre événement extrême. Cela a été fait en trois périodes de mesure au cours de la saison de croissance.

Nous avons constaté que ces conditions hivernales extrêmes réduisaient jusqu'à 50 % la quantité de carbone absorbée dans les écosystèmes des landes tout au long de la saison de croissance. Il s'agit d'une énorme réduction de la capacité d'un écosystème arctique étendu à éliminer le carbone de l'atmosphère.

Étonnamment, ce fut le cas aussi bien dans les landes endommagées, où une grande partie de la végétation avait été tuée, et dans les landes stressées. Bien que les processus à l'origine de ce changement aient été différents dans chaque type de lande, cela montre clairement que nous devons considérer le rôle du stress des plantes dans la limitation de l'absorption de carbone par les plantes pour apprécier pleinement les conséquences des événements climatiques extrêmes.

Le Grand Nord Brun

Qu'est-ce que cela signifie pour l'Arctique? Nous savons désormais que des événements climatiques extrêmes pourraient réduire considérablement la capacité des écosystèmes arctiques à absorber le carbone et à lutter contre le changement climatique.

Ceci est d'autant plus préoccupant que les impacts du brunissement contrastent fortement avec ceux d'une réponse mieux comprise des écosystèmes arctiques au changement climatique :« le verdissement de l'Arctique », ou la tendance des plantes à devenir plus hautes et plus productives à mesure que les étés arctiques se réchauffent.

De nombreux modèles climatiques supposent actuellement des niveaux arbitraires de verdissement dans l'Arctique, et donc que les écosystèmes arctiques absorberont plus de carbone à l'avenir, ce qui ralentira le changement climatique. L'ampleur du brunissement que nous avons observé ces dernières années, combinée aux impacts négatifs sur l'absorption de carbone rapportés ici, suggère que la réalité est peut-être plus complexe, remettant en question notre compréhension du rôle de l'Arctique dans le climat de la Terre.

Qu'est-ce que cela signifie pour nous? L'impact des phénomènes météorologiques extrêmes dans l'Arctique a des conséquences mondiales. Il est clair que nos efforts actuels pour lutter contre le changement climatique sont dangereusement insuffisants, mais une action ambitieuse maintenant pourrait réduire le réchauffement attendu de l'Arctique jusqu'à 7°C. Ceci est essentiel pour minimiser les impacts du changement climatique à la fois dans les écosystèmes de l'Arctique et dans le monde.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.