Les scientifiques ont créé une nouvelle méthode pour mesurer les fluctuations du carbone dans les forêts; il devrait améliorer la précision des estimations mondiales du carbone.

En utilisant le sol, aéroporté, et les données satellitaires, une équipe diversifiée de chercheurs internationaux, y compris des scientifiques de la NASA, a créé une nouvelle méthode pour évaluer l'impact des changements survenus dans les forêts au cours des deux dernières décennies sur les concentrations de carbone dans l'atmosphère.

En plus de mieux comprendre le rôle global des forêts dans le cycle mondial du carbone, les scientifiques ont également pu distinguer les contributions de divers types de forêts, confirmant que parmi les forêts, les forêts tropicales sont celles qui sont responsables de la plus grande composante des fluctuations mondiales du carbone, toutes deux absorbant plus de carbone que les autres types de forêts, et en libérant plus de carbone dans l'atmosphère en raison de la déforestation et de la dégradation.

En défrichant des terres pour l'agriculture, industrie, et d'autres activités humaines augmentent le dioxyde de carbone dans l'atmosphère, la principale cause de l'augmentation mondiale du dioxyde de carbone au cours du siècle dernier est due aux activités humaines qui brûlent des combustibles fossiles tels que le charbon et le pétrole. Au bilan, les arbres et autres plantes extraient le dioxyde de carbone de l'atmosphère.

La carte des flux de carbone forestier de l'application Web Global Forest Watch, et l'étude d'accompagnement publiée dans Nature Changement Climatique le 21 janvier, montrent ces fluctuations du carbone des forêts avec des détails sans précédent. Cela a été publié juste un jour après que les États-Unis ont rejoint l'Accord de Paris sur le climat, un effort international visant à limiter la hausse de la température mondiale qui met spécifiquement l'accent sur la réduction des émissions dues à la déforestation et à la dégradation des forêts.

Grâce à la photosynthèse, les forêts absorbent le dioxyde de carbone de l'atmosphère pour produire de l'oxygène, complétant la respiration collective d'autres formes de vie sur Terre qui respirent de l'oxygène et expulsent du dioxyde de carbone.

Selon les chercheurs, les forêts ont absorbé collectivement environ 15,6 milliards de tonnes métriques de dioxyde de carbone de l'atmosphère terrestre chaque année entre 2001 et 2019, tandis que la déforestation, les feux, et d'autres perturbations ont libéré en moyenne 8,1 milliards de tonnes métriques de dioxyde de carbone par an. On estime que les forêts du monde entier absorbent environ 7,6 milliards de tonnes métriques, agissant comme un puits de carbone net d'environ 1,5 fois les émissions annuelles de l'ensemble des États-Unis.

"Les forêts agissent comme une autoroute à deux voies dans le système climatique, " a déclaré la chercheuse principale Nancy Harris, qui est directeur de recherche pour le programme forestier du World Resources Institute (WRI). « Une vue détaillée de l'endroit où les deux côtés se produisent – ​​les émissions forestières et les éliminations forestières – ajoute de la transparence à la surveillance des politiques climatiques liées aux forêts. »

Cette nouvelle méthodologie intègre des ensembles de données provenant de nombreuses sources, y compris les rapports sur le terrain, données aériennes, et observations satellitaires, créer le premier cadre mondial cohérent pour estimer le flux de carbone spécifiquement pour les forêts.

Il s'agit d'un changement par rapport au rapport annuel actuel des données forestières nationales, qui varie encore d'un pays à l'autre malgré les lignes directrices standardisées du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC), souvent déterminé par les ressources disponibles dans cette région. Un tel manque d'uniformité dans les données signifie que les estimations mondiales du carbone peuvent contenir un degré d'incertitude important.

"Ce qui est bien, c'est que nous savons qu'il y a de l'incertitude et que nous pouvons réellement la quantifier, " dit la co-auteur Lola Fatoyinbo, un scientifique du Space Flight Center de la NASA Goddard à Greenbelt, Maryland. "Toutes les estimations sont accompagnées d'une incertitude, qui va continuer à devenir de plus en plus petit au fur et à mesure que nous obtenons de meilleurs ensembles de données."

Les estimations de la biomasse pour l'étude étaient basées sur les données de la NASA Ice, Nuage, et satellite d'élévation terrestre (ICESat), qui a été principalement conçu pour suivre les changements dans la couverture de la calotte glaciaire, mais fournit également des données sur la topographie et la végétation.

Aller de l'avant, Pilote de la biomasse des systèmes de surveillance du carbone de la NASA, qui combine des données satellitaires et de terrain pour améliorer les estimations de la végétation et des stocks de carbone, ICESat-2 de la NASA, et le Global Ecosystem Dynamics Investigation (GEDI) - un instrument équipé d'un laser à bord de la Station spatiale internationale qui enregistre les structures tridimensionnelles des forêts tempérées et tropicales du monde - devraient améliorer davantage la compréhension des taux d'élimination du carbone dans les paysages forestiers à l'avenir . Au sein de l'équipe GEDI, Fatoyinbo dit qu'ils créeront plusieurs produits de données pertinents tels que des profils de canopée et des cartes mondiales de la biomasse aérienne qui seront utiles pour faire de futures estimations du carbone.

« C'est en quelque sorte un changement majeur dans le paradigme de la surveillance des forêts, " dit Sassan Saatchi, un scientifique du Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud et co-auteur de l'étude. "Cela a apporté une nouvelle image de l'endroit où les grands changements se produisent, en termes à la fois de la surface terrestre perdant du carbone dans l'atmosphère et aussi absorbant le carbone de l'atmosphère. »

La nouvelle approche a également permis d'identifier quels types de forêts ont des incertitudes plus élevées, mettant en valeur les forêts tropicales, ainsi que les forêts tempérées de l'hémisphère nord. "Là où les incertitudes sont grandes, c'est là que nous devons nous concentrer et obtenir plus de données pour mieux quantifier, " dit Saatchi.

Une fois les nouvelles données disponibles, il est relativement facile de calculer les nouveaux chiffres.

"La façon dont cela a été mis en place est dans une plate-forme de cloud computing, " dit Fatoyinbo. " S'il y a un nouvel ensemble de données qui est bien meilleur que ce qui était disponible auparavant, vous pouvez simplement entrer et l'échanger. C'était quelque chose qui prenait des années à faire, et maintenant vous pourriez le faire en quelques heures."

Bien que les résultats ne soient pas censés changer de manière significative, les incertitudes diminueront, fournir aux scientifiques une image plus claire du cycle mondial du carbone et aider à informer les décideurs politiques. Par exemple, l'étude montre que 27 % des puits de carbone forestiers nets du monde se trouvent dans des aires protégées, comme les parcs nationaux.

Les gouvernements qui cherchent à réduire leurs émissions ont besoin de données aussi précises et actuelles que possible. Fatoyinbo dit que "c'est un cadre qui peut vraiment aider avec cela".