Le réchauffement climatique modifie la dynamique des environnements de la toundra et les oblige à libérer du carbone piégé, selon une nouvelle étude publiée dans Nature . Ces changements pourraient transformer les toundras de puits de carbone en sources de carbone, exacerbant ainsi les effets du changement climatique.
Une équipe de plus de 70 scientifiques de différents pays a utilisé des chambres dites à ciel ouvert (OTC) pour simuler expérimentalement les effets du réchauffement sur 28 sites de toundra à travers le monde. Les OTC servent essentiellement de mini-serres, bloquant le vent et emprisonnant la chaleur pour créer un réchauffement local.
Les expériences de réchauffement ont conduit à une augmentation de 1,4 degrés Celsius de la température de l'air et de 0,4 degrés de la température du sol, ainsi qu'une baisse de 1,6 pour cent de l'humidité du sol. Ces changements ont stimulé la respiration de l'écosystème de 30 pour cent au cours de la saison de croissance, entraînant la libération de davantage de carbone en raison de l'activité métabolique accrue du sol et des plantes. Les changements ont persisté pendant au moins 25 ans après le début du réchauffement expérimental, ce que les études précédentes n'avaient pas révélé.
"Nous savions grâce à des études antérieures que nous allions probablement constater une augmentation de la respiration avec le réchauffement, mais nous avons constaté une augmentation remarquable, près de quatre fois supérieure à celle estimée précédemment, même si elle variait en fonction du temps et du lieu", explique Sybryn Maes de l'Université d'Umeå. l'auteur principal de l'étude.
L'augmentation de la respiration de l'écosystème variait également en fonction des conditions locales du sol, telles que les niveaux d'azote et de pH. Cela signifie que les différences dans les conditions du sol et d’autres facteurs entraînent des différences géographiques dans la réponse :certaines régions connaîtront plus de rejets de carbone que d’autres. Comprendre les liens entre les conditions du sol et la respiration en réponse au réchauffement est important pour créer de meilleurs modèles climatiques.
"Notre travail représente la première évaluation de la réponse de la respiration de l'écosystème au réchauffement expérimental sur un gradient environnemental aussi large dans la toundra, intégrant un ensemble complet de facteurs environnementaux", déclare la professeure associée Ellen Dorrepaal de l'Université d'Umeå.
L'étude offre également une perspective plus large sur les régions arctiques et alpines en prévoyant des augmentations de la respiration dans l'ensemble de la toundra, ainsi que des informations plus détaillées sur les variations de la sensibilité de la réponse.
"Nous constatons que certaines régions, notamment certaines parties de la Sibérie et du Canada, présentent une plus grande sensibilité au réchauffement", explique le professeur Matti Kummu de l'université Aalto. "Nous prévoyons une augmentation de la respiration dans l'ensemble de la toundra arctique et alpine, mais davantage de données in situ, en particulier sur les conditions locales du sol, sont essentielles pour répondre aux incertitudes exceptionnelles et affiner nos prévisions."
Comprendre comment les écosystèmes évoluent en réponse au changement climatique et comment ces changements se répercutent sur le climat est essentiel pour avoir une idée précise de la façon dont notre monde va changer. Ces résultats constituent une base de référence importante pour améliorer les modèles climatiques, mais les chercheurs prévoient de les affiner davantage en analysant l'évolution des sites expérimentaux au fil du temps et en élargissant la portée de l'expérience pour inclure de nouveaux sites.
Plus d'informations : Sybryn Maes, Facteurs environnementaux de l'augmentation de la respiration des écosystèmes dans une toundra en réchauffement, Nature (2024). DOI :10.1038/s41586-024-07274-7. www.nature.com/articles/s41586-024-07274-7
Informations sur le journal : Nature
Fourni par l'Université d'Umea
