L'impact de la sécheresse extrême sur les plantes deviendra plus dominant sous le changement climatique futur, comme indiqué dans un article publié aujourd'hui dans le journal Nature Changement Climatique . L'analyse montre que non seulement les sécheresses deviendront plus fréquentes sous les climats futurs, mais plus de ces événements seront extrêmes, s'ajoutant à la réduction de la production végétale indispensable aux populations humaines et animales.

« Même si les plantes peuvent, dans de nombreux cas, bénéficier des niveaux accrus de dioxyde de carbone qui sont prévus pour l'atmosphère future, l'impact d'une sécheresse sévère sur la destruction de ces plantes sera extrême, surtout en Amazonie, Afrique du Sud, Méditerranéen, Australie, et le sud-ouest des États-Unis, ", a déclaré l'auteur principal de l'étude, Chonggang Xu, du Laboratoire national de Los Alamos. Les futures sécheresses sont généralement associées à une faible humidité, faibles précipitations, haute température, et les changements dans le carbone libéré par les incendies.

La fréquence des sécheresses extrêmes (définies par une faible quantité d'eau du sol accessible aux plantes) par an devrait augmenter d'un facteur d'environ 3,8 dans un scénario d'émissions de gaz à effet de serre élevées et d'un facteur d'environ 3,1 dans un scénario d'émission de gaz à effet de serre intermédiaire. en 2075-2099, par rapport à la période historique de 1850-1999.

La sécheresse est déjà le facteur le plus répandu affectant la production végétale via des impacts physiologiques directs tels que la limitation de l'eau et le stress thermique. Mais indirectement, cela peut aussi avoir un effet dévastateur, par l'augmentation de la fréquence et de l'intensité des perturbations telles que les incendies et les épidémies d'insectes qui libèrent de grandes quantités de carbone dans l'atmosphère.

Les plantes fixent le dioxyde de carbone dans un écosystème par photosynthèse, et ce processus joue un rôle clé dans le bilan carbone net de la biosphère terrestre qui a contribué à sa régulation du dioxyde de carbone atmosphérique. Et même si des concentrations plus élevées de dioxyde de carbone dans les décennies à venir peuvent contribuer à augmenter la production végétale, la combinaison d'une faible disponibilité en eau du sol, stress thermique, et les perturbations associées aux sécheresses pourraient annuler les avantages d'une telle fertilisation.

« La production future de plantes à des niveaux élevés de dioxyde de carbone reste très incertaine malgré nos connaissances sur les effets de la fertilisation du dioxyde de carbone sur la productivité des plantes, " dit Xu.

L'équipe de recherche a analysé les résultats de 13 modèles du système terrestre (ESM) et les résultats montrent qu'en raison d'une augmentation spectaculaire de la fréquence des sécheresses extrêmes, l'ampleur des réductions moyennes mondiales de la production végétale sera presque triplée d'ici le dernier quart de ce siècle par rapport à celle de la période historique de l'étude (1850-1999).

Pour les plantes subissant des sécheresses légères ou modérées, la situation n'est pas aussi grave. Le problème est que davantage de sécheresses qui viendront seront les plus extrêmes. "Notre analyse indique un risque élevé d'augmentation des impacts des sécheresses extrêmes sur le cycle global du carbone avec le réchauffement atmosphérique, " Xu a dit, « Mais en même temps, ce risque de sécheresse sera potentiellement atténué par des anomalies positives de la production végétale associées à des conditions environnementales favorables."