La précision des modèles climatiques dépend de nombreux facteurs :les émissions de gaz à effet de serre provenant des activités industrielles et de transport, les « émissions » des animaux de ferme, la croissance urbaine et la perte de forêts, ainsi que les réflexions solaires sur la neige et la couverture végétale. Les phénomènes naturels comme les éruptions volcaniques y contribuent également et sont intégrés dans les modèles.
Mais d’autres processus naturels ont été négligés. Farshid Vahedifard, professeur et titulaire de la Chaire Louis Berger en génie civil et environnemental, en souligne un important qui se trouve directement sous nos pieds et couvre la majeure partie de notre planète au-dessus de l'eau.
Dans une étude publiée dans Environmental Research Letters , Vahedifard note que le sol stocke 80 % du carbone sur Terre et que, avec l'augmentation des cycles et la gravité des sécheresses dans plusieurs régions, ce réservoir crucial se fissure et se décompose, libérant encore plus de dioxyde de carbone et d'autres gaz à effet de serre dans l'atmosphère. En fait, cela pourrait créer une boucle de rétroaction amplifiée qui pourrait accélérer le changement climatique bien au-delà des prévisions actuelles.
"Ce processus n'a pas été suffisamment évalué dans la littérature existante ni incorporé dans les modèles", a déclaré Vahedifard. "Si l'on ne considère pas l'interaction de la sécheresse, des fissures dues à la dessiccation et du CO2 émissions, ce qui pourrait entraîner des inexactitudes importantes lors de la modélisation et de la prévision du changement climatique. Il y a aussi d’autres répercussions. Une mauvaise santé des sols peut entraîner une réduction de la photosynthèse et une diminution de l'absorption du dioxyde de carbone, et elle peut compromettre l'intégrité structurelle des barrages en terre qui protègent contre les inondations."
Il existe également d’autres boucles de rétroaction amplificatrices qui n’ont peut-être pas été entièrement prises en compte dans les modèles de changement climatique, a-t-il déclaré. Il s’agit notamment de la fonte des glaces de mer et de l’exposition des surfaces océaniques plus sombres qui absorbent davantage de chaleur du soleil. L'augmentation des incendies de forêt due aux conditions chaudes et sèches libère beaucoup de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, ce qui crée un temps plus chaud et plus sec, plus propice aux incendies.
Une autre boucle de rétroaction amplifiée est le dégel du pergélisol arctique et subarctique, qui libère également du dioxyde de carbone dans l'atmosphère et élève la température climatique, entraînant une fonte accrue du pergélisol.
Mais les changements du sol provoqués par la sécheresse pourraient être aussi importants, sinon plus, que n’importe lequel de ces facteurs. La sécheresse, qui se manifeste par de longues périodes de faible teneur en humidité du sol et de températures élevées, entraîne des fissures dans les sols à grains fins, s'étendant parfois à plusieurs mètres sous la surface. Les fissures entraînent une plus grande exposition à l'air, une activité microbienne accrue et une dégradation de la matière organique, libérant du dioxyde de carbone, ainsi qu'une perte de nutriments et de capacité à soutenir la croissance des plantes, réduisant ainsi la séquestration du dioxyde de carbone.
Les fissures profondes exposent des réserves de carbone beaucoup plus anciennes qui étaient auparavant stables et protégées, a déclaré Vahedifard. La perméation de l'air dans le sol accélère la libération non seulement de dioxyde de carbone provenant de la matière organique, mais également d'autres gaz à effet de serre comme l'oxyde nitreux.
Les petits animaux comme les vers de terre et les mille-pattes qui aident à retourner le sol sont également affectés par la réduction de l'humidité et l'exposition accrue à l'air, étant moins capables de jouer un rôle actif dans le cycle des éléments nutritifs et le maintien de la structure du sol. Cela, à son tour, augmente le risque de fissuration et d'aération du sol.
"L'effet amplificateur des boucles de rétroaction du carbone dans le sol et ses interactions avec d'autres boucles pourraient nous faire franchir des points de bascule et conduire à des changements climatiques encore plus graves et permanents", a déclaré Vahedifard.
Il a souligné que les agences gouvernementales et les décideurs politiques doivent promouvoir une utilisation durable des terres, « ce qui peut inclure l'adoption de techniques d'irrigation de précision et de pratiques de conservation de l'eau, ainsi que l'utilisation de cultures tolérantes à la sécheresse », a-t-il déclaré. "Les engrais organiques et le compost peuvent augmenter la teneur en matière organique du sol et améliorer sa capacité de rétention d'eau. Bien sûr, cela ne peut être utile que si cela fait partie d'un effort global visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre provenant de toutes les activités humaines."
Plus d'informations : Farshid Vahedifard et al, Amplifier la boucle de rétroaction entre la sécheresse, la fissuration du dessèchement des sols et les émissions de gaz à effet de serre, Environmental Research Letters (2024). DOI :10.1088/1748-9326/ad2c23
Fourni par l'Université Tufts
