Les plantes font beaucoup de travail pour nous, produire l'air que nous respirons, la nourriture que nous mangeons, et même certains de nos médicaments. Mais lorsqu'il s'agit d'éliminer le dioxyde de carbone dans l'atmosphère, nous avons peut-être surestimé leurs capacités.

La photosynthèse agit comme les poumons de notre planète :les plantes utilisent la lumière et le dioxyde de carbone (CO 2 ) pour fabriquer les sucres dont ils ont besoin pour grandir, libérant de l'oxygène dans le processus. Lorsque le CO atmosphérique 2 les concentrations augmentent, comme ils l'ont été grâce aux humains brûlant des combustibles fossiles, on pourrait penser que les plantes profitent d'un assortiment de nourriture pour une croissance illimitée. Mais une nouvelle étude publiée dans Science montre que cet excès de richesse n'est pas aussi efficace qu'on le pensait auparavant.

Depuis CO 2 est la principale source de nourriture pour les plantes, des niveaux croissants stimulent directement le taux de photosynthèse de la plupart des plantes. Ce coup de pouce à la photosynthèse, connu sous le nom de « CO 2 effet fertilisant, " améliore la croissance de nombreuses espèces végétales de la terre, avec les effets observés le plus clairement dans les cultures et les jeunes arbres, et moins dans les forêts matures.

La quantité de CO 2 utilisé par la photosynthèse et stocké dans la végétation et les sols a augmenté au cours des 50 dernières années, et absorbe aujourd'hui au moins un quart des émissions humaines au cours d'une année moyenne. Nous avons supposé que cet avantage continuera d'augmenter à mesure que le CO 2 les concentrations augmentent, mais les données recueillies sur une période de 33 ans nous montrent que ce n'est peut-être pas vrai.

La fécondation est en déclin

Estimer la taille du CO mondial 2 -l'effet de fertilisation avec précision n'est pas une tâche facile. Il faut comprendre ce qui limite la photosynthèse d'une région à l'autre, et à toutes les échelles, des molécules d'une feuille à des écosystèmes entiers.

La grande équipe de recherche derrière le nouveau Science L'étude a utilisé une combinaison de données provenant de satellites et d'observations au sol et de modèles du cycle du carbone. En utilisant cette puissante boîte à outils, ils ont constaté que l'effet de la fertilisation avait diminué dans une grande partie du globe de 1982 à 2015, une tendance qui correspond bien aux changements observés dans les concentrations de nutriments et l'eau disponible dans le sol.

De plusieurs façons, la combinaison de ces différents outils permet de brosser un tableau plus complet de la photosynthèse des écosystèmes du monde. Les chercheurs ont utilisé une collection de mesures à long terme à partir de tours de flux comme celle illustrée ci-dessous qui surveillent en permanence le CO 2 et l'eau utilisée par les plantes et parsemée dans les biomes terrestres et fournit le meilleur moyen de mesurer la photosynthèse à l'échelle de l'écosystème.

Les tours de flux sont limitées dans leur plage de mesure (1 km environ) - mais les données que ces tours collectent permettent de vérifier les estimations satellites de la quantité de photosynthèse en cours. Avec des satellites et des tours de flux fournissant désormais des enregistrements depuis les années 1990 (et plus tôt dans certains cas), les scientifiques sont en mesure d'évaluer les tendances à long terme de la photosynthèse mondiale. Ceux-ci peuvent ensuite être comparés à des "modèles" - les simulations informatiques prédisant les interactions plante-environnement - comme l'ont fait les chercheurs dans cette étude récente.

Quels pourraient être les modèles manquants?

Les chercheurs de la dernière étude ont constaté que la diminution du CO 2 la fertilisation était liée à la disponibilité des nutriments et de l'eau, que les simulations informatiques pourraient ne pas prendre en compte correctement. Nous savons que les nutriments tels que l'azote et le phosphore sont en déclin) dans certaines régions, ce qui peut ne pas être pris en compte. Les plantes peuvent aussi s'acclimater, ou changer la façon dont ils grandissent, quand l'environnement change.

Tout comme nous pouvons dépenser moins en épicerie lorsque la nourriture est abondante, les plantes investissent moins d'azote dans la photosynthèse lorsqu'elles sont cultivées à haute teneur en CO 2 . Quand cela arrive, CO 2 la fertilisation est moins efficace qu'avant. Parce que certaines plantes ont une réponse plus forte que d'autres, la réponse peut être difficile à expliquer dans les simulations informatiques.

Pendant de nombreuses années, certaines personnes ont supposé que la fertilisation par le carbone atténuerait le changement climatique en ralentissant la vitesse à laquelle le CO 2 augmente dans l'atmosphère. Bien que l'effet soit intégré dans les modèles utilisés pour prédire les climats futurs, l'argument est devenu largement mal interprété par ceux qui croient que le monde réagit de manière excessive au changement climatique.

Mais si la nouvelle étude est juste, et nous avons en effet surestimé la quantité de carbone que les plantes tireront de l'atmosphère à l'avenir, même nos projections climatiques les plus prudentes ont probablement été optimistes.

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