Environ 600 pétagrammes, ou 600 milliards de tonnes de carbone (le poids d'environ 100 milliards de très gros éléphants), a été émis sous forme de dioxyde de carbone de 1750 à 2015 par la combustion de combustibles fossiles, production de ciment et changement d'affectation des terres. Environ un tiers de cette quantité a été absorbé par les écosystèmes terrestres.

Les plantes extraient le dioxyde de carbone de l'atmosphère en le convertissant en sucres et en amidons par photosynthèse. Heureusement, l'appétit des plantes pour le dioxyde de carbone est sain :plus il y a de dioxyde de carbone dans l'air, plus les plantes le consomment rapidement.

Lorsqu'un écosystème terrestre absorbe plus de carbone provenant des émissions humaines de dioxyde de carbone qu'il n'en émet, c'est ce qu'on appelle un puits de carbone; autrement, c'est une source de carbone. Les scientifiques ont découvert que l'augmentation de la concentration de dioxyde de carbone dans l'air améliore le puits de carbone terrestre, un processus connu sous le nom de fertilisation au dioxyde de carbone. La quantification de la fertilisation par le dioxyde de carbone est essentielle pour comprendre et prévoir comment le climat affectera et sera affecté par le cycle du carbone.

Récemment, des chercheurs de 28 institutions dans neuf pays ont réussi à quantifier la fertilisation par le dioxyde de carbone au cours des cinq dernières décennies, en utilisant des simulations de 12 modèles d'écosystèmes terrestres et des observations de sept expériences d'enrichissement en dioxyde de carbone sur le terrain.

Ils ont constaté que la sensibilité du puits de carbone tempéré du nord à l'augmentation de la concentration de dioxyde de carbone est linéairement liée à la sensibilité à l'échelle du site à travers les modèles. Sur la base de cette relation émergente et des observations d'expériences sur le terrain comme contrainte, l'étude a estimé que pour chaque augmentation de 100 ppm de dioxyde de carbone dans l'air (équivalent à environ une puce par litre d'eau), le puits de dioxyde de carbone terrestre augmente de 0,64 milliard de tonnes (équivalent à 1,4 milliard de très gros éléphants) de carbone par an dans l'hémisphère nord tempéré, et 3,5 milliards de tonnes de carbone par an dans le monde. L'équipe a également révélé que la fertilisation par le dioxyde de carbone est principalement responsable de l'augmentation observée du puits de carbone terrestre mondial.

"Cette étude réduit l'incertitude dans la compréhension de l'effet de la fertilisation du dioxyde de carbone sur le puits de carbone terrestre, ", a déclaré le co-auteur, le Dr Piao Shilong du Collège des sciences urbaines et environnementales de l'Université de Pékin. "La nouvelle approche et les nouvelles techniques de cette étude seront très utiles à la communauté scientifique dans les recherches et études futures."

"Pour expliquer d'autres mécanismes sous-jacents à l'effet de fertilisation du dioxyde de carbone, des expériences sur le terrain à plus long terme sont nécessaires, en particulier dans les écosystèmes boréaux et tropicaux. Un effort commun entre expérimentateurs et modélisateurs est également nécessaire, " a déclaré le Dr Liu Yongwen, auteur principal de l'étude et chercheur à l'Institute of Tibetan Plateau Research, Académie chinoise des sciences.

Des études ont montré que la capacité des écosystèmes terrestres à absorber le dioxyde de carbone augmente. C'est une bonne nouvelle, puisque le processus peut ralentir l'accumulation de dioxyde de carbone dans l'air et donc le rythme du changement climatique. Le crédit devrait aller à la fertilisation au dioxyde de carbone, la saison de croissance prolongée de la végétation, et reboisement, qui tirent tous du carbone de l'atmosphère. À la fois, cependant, facteurs tels que le feu, les vagues de chaleur et le dégel du pergélisol, parmi d'autres maux de plus en plus courants liés au réchauffement climatique, transforment les anciens puits de carbone en sources de carbone.