La végétation et les sols sont les principaux puits de carbone terrestres, car ils absorbent actuellement près d'un tiers des émissions de dioxyde de carbone causées par l'homme et contribuent ainsi considérablement à ralentir le réchauffement climatique. Parallèlement à la production d'énergie et à l'industrie, l'utilisation des sols contribue de manière substantielle au CO₂ anthropique mondial. émissions.

Cependant, les forêts et les terres boisées ne séquestrent pas le carbone de manière aussi fiable qu'on le supposait auparavant :leur fonction de puits de carbone est soumise à d'importantes fluctuations annuelles et elles sont sensibles à diverses influences environnementales, même sans activité humaine directe. Cela a été révélé par les résultats d'une nouvelle approche de modélisation développée par une équipe sous la direction de la géographe LMU, le professeur Julia Pongratz.

Selon ces résultats, ce ne sont pas seulement les activités humaines directes telles que la déforestation ou le reboisement qui déterminent l'efficacité de la forêt en tant que puits de carbone. Facteurs environnementaux naturels tels que les incendies de forêt et les phénomènes météorologiques extrêmes, et influences anthropiques indirectes telles que l'augmentation du CO₂ atmosphérique la concentration influence également la quantité de carbone qui peut être séquestrée par les arbres et autres végétaux ligneux.

Pour mieux comprendre ces dynamiques, Selma Bultan, membre de l'équipe de Pongratz et auteur principal de l'étude, a développé une méthodologie qui permet aux scientifiques de distinguer les effets directs de l'utilisation humaine des terres sur le CO₂ mondial. flux de ceux des facteurs environnementaux naturels sur la base des données satellitaires et d'autres données d'observation de la Terre.

"Nous intégrons les données d'observation de la Terre dans un modèle qui simule le CO₂ flux liés à l'utilisation des terres. Des collègues de la NASA nous ont fourni de nouvelles données de végétation globale couvrant les vingt dernières années", explique Selma Bultan. Le développement de cette nouvelle approche de modélisation a été possible grâce à la couverture spatiale et temporelle étendue des données.

Les influences humaines et environnementales sur le cycle du carbone peuvent être distinguées

"Notre étude relève le défi de séparer les influences humaines directes par l'utilisation des terres des effets secondaires indirects et des processus naturels", explique Pongratz.

"Cette différenciation est importante, car isoler les effets anthropiques directs montre les véritables progrès réalisés par les mesures de protection du climat. Les effets environnementaux, en revanche, indiquent avec quelle fiabilité la biosphère terrestre absorbe et stocke le CO₂ de l'atmosphère. Si nous alimentons constamment le modèle utilisé dans cette étude avec de nouvelles données, cela peut aider les scientifiques à surveiller le succès des mesures de protection du climat, en particulier la mise en œuvre des accords internationaux pour réduire le CO₂ les émissions dues au changement d'affectation des terres, telles que la déforestation. Cela facilite une évaluation objective de la mesure dans laquelle les pays atteignent leurs objectifs climatiques."

L'étude aborde également la question de savoir comment le changement climatique affecte la capacité de la végétation à stocker le carbone. "Nos résultats montrent que le CO₂ dans les forêts et les terres boisées est soumis à des fluctuations annuelles plus fortes et réagit de manière plus sensible aux événements extrêmes tels que les sécheresses qu'on ne le supposait auparavant », déclare Bultan.

"Grâce à ces découvertes, nous pouvons mieux estimer la contribution potentielle de l'utilisation des terres à la protection du climat, par exemple, grâce à l'utilisation de technologies pour éliminer activement le CO₂ de l'atmosphère."

Les deux scientifiques du LMU contribuent également au Global Carbon Project (GCP), un effort conjoint international de chercheurs, étudiant la dynamique du CO₂ mondial. flux, synthétisés dans un rapport annuel. Selon le dernier rapport, l'utilisation des terres est actuellement à l'origine d'environ 9 % de l'ensemble du CO₂ d'origine anthropique. émissions. La façon dont les humains gèrent les écosystèmes terrestres est donc également d'une importance cruciale pour atteindre les objectifs climatiques de l'Accord de Paris.

Les chercheurs peuvent désormais s'appuyer sur une vaste base de données d'images de télédétection provenant de satellites pour les intégrer dans des modèles basés sur des processus afin de favoriser notre compréhension du cycle mondial du carbone et de surveiller l'évolution du changement climatique et le succès des mesures de protection du climat pour l'atténuer. "Le temps est de notre côté :l'ère des satellites couvre désormais une période suffisamment longue pour nous permettre de suivre les conséquences des développements politiques sur la déforestation ou d'observer l'influence de l'augmentation des épisodes de sécheresse sur la végétation", explique Raphael Ganzenmüller, un autre géographe du LMU qui a été impliqué. dans l'étude.

"Plus nous avons de données, par exemple sur la végétation des prairies et sur le carbone organique dans le sol, plus nous pouvons estimer avec précision le CO₂ naturel et anthropique. flux, favorisant notre compréhension de l'ensemble du cycle du carbone terrestre », déclare Selma Bultan.

Une résolution temporelle accrue des données pourrait également permettre aux scientifiques d'analyser l'influence d'événements extrêmes à court terme tels que des sécheresses individuelles au cours d'une seule année. "Notre étude révèle le potentiel d'intégration des données d'observation dans des modèles pour des estimations plus robustes du CO₂ mondial flux - cela démontre les possibilités toujours croissantes ouvertes par l'observation de la Terre par satellite."

La recherche a été publiée dans Nature Communications . + Explorer plus loin

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