Les tourbières sont un écosystème important qui contribue à la régulation du cycle du carbone atmosphérique. Un groupe pluridisciplinaire de chercheurs, dirigé par l'Université d'Helsinki, a étudié la réponse climatique d'une tourbière de pergélisol située en Russie au cours des 3 dernières, 000 ans. De façon inattendue, le groupe a constaté qu'une période de climat frais, qui a entraîné la formation de pergélisol dans les tourbières du nord, eu un effet positif, ou se réchauffer, effet sur le climat.

La période étudiée, qui a commencé 3, il y a 000 ans, est connu comme une période climatique de températures de refroidissement. L'effet climatique de la formation de pergélisol provoqué par le refroidissement a été étudié notamment en analysant les anciennes communautés végétales de la tourbière, en utilisant des données de tourbières analysées de la même manière ailleurs en Russie, Finlande et Suède à titre de comparaison.

"Nos études ont démontré que l'effet des tourbières de pergélisol sur le climat peut être difficile à prévoir. Les études portant sur des périodes plus longues sont précieuses, car ils nous aident à comprendre les changements futurs, " dit la chercheuse Minna Väliranta de la Faculté des sciences biologiques et environnementales, Université d'Helsinki.

L'étude a lié les données sur les communautés végétales anciennes avec des informations sur la rapidité avec laquelle les tourbières du nord contemporaines lient et séquestrent le carbone, ou à quelle vitesse la tourbe s'accumule. En outre, des données sur les émissions de carbone dans l'atmosphère ont été utilisées. Ces facteurs constituent ce qu'on appelle le forçage radiatif de la tourbière, qui a soit un effet de réchauffement sur le climat lorsque la tourbière émet plus de carbone dans l'atmosphère qu'elle n'en lie, ou un effet de refroidissement lorsque la tourbière sert de puits de carbone et fixe plus de carbone de l'atmosphère qu'elle n'en libère.

Plutôt inattendu, les chercheurs ont découvert qu'une période de climat frais, qui a entraîné la formation de pergélisol dans les tourbières du nord, eu un effet de réchauffement sur le climat. Cela a été causé par l'assèchement des habitats des communautés végétales vivant dans les tourbières de pergélisol, après quoi ils ne lient plus très efficacement le carbone de l'atmosphère. En réalité, un processus inverse a eu lieu dans lequel la tourbe précédemment formée, qui stockait le carbone, a été rejeté dans l'atmosphère à la suite d'une décomposition et d'une dégradation accélérées.

De plus, les processus de pergélisol ont même créé des surfaces de tourbe nues entièrement dépourvues de végétation dans les tourbières. De telles surfaces émettent, en plus du dioxyde de carbone, aussi de l'oxyde nitreux, un puissant gaz à effet de serre, dans l'air. Ces émissions ont clairement accru l'effet de réchauffement de la tourbière sur l'atmosphère.

D'autres surfaces typiques de tourbières n'émettent pas de quantités significatives d'oxyde nitreux dans l'atmosphère, c'est pourquoi ces émissions ont été considérées comme insignifiantes. L'étude a démontré que de telles surfaces de tourbe nues étaient auparavant beaucoup plus répandues. Cependant, il apparaît que ce type de surfaces a retrouvé son couvert végétal au fil du temps, réduisant ainsi l'étendue des surfaces nues.

Le changement climatique peut entraîner le développement de tourbières de pergélisol dans des directions imprévues

"C'était la première étude dans laquelle le développement à long terme des surfaces de tourbe nue a été étudié. Par conséquent, des recherches supplémentaires sont nécessaires afin de mieux prévoir le devenir de ces surfaces typiques des tourbières de pergélisol et le développement futur des tourbières de pergélisol en général, " dit Valiranta.

Les effets climatiques des émissions de gaz à effet de serre des tourbières étudiées ont été associés à des changements dans la vie végétale, lequel, à son tour, sont déterminés par le bilan hydrologique de la tourbière. Les chercheurs prédisent que le dégel du pergélisol pourrait entraîner une augmentation des niveaux d'eau des tourbières et, donc, d'importantes émissions de méthane qui réchaufferont davantage le climat. À la fois, On pense que le réchauffement climatique accélère l'absorption de carbone de l'atmosphère en raison de l'intensification des processus de production de base des plantes. En d'autres termes, la photosynthèse lie le dioxyde de carbone de l'air avec une efficacité croissante.