Des recherches récentes ont mis au jour des résultats alarmants sur la diminution de la capacité des arbres à « respirer » et à lutter contre le changement climatique en stockant le CO2.
Contrairement aux croyances antérieures, les arbres des climats plus chauds et plus secs ont du mal à absorber le dioxyde de carbone (CO2), ce qui constitue une menace sérieuse pour nos efforts d’atténuation du réchauffement climatique.
Réalité alarmante : les arbres « toussent » du CO2
Max Lloyd, professeur-chercheur adjoint en géosciences à État de Pennsylvanie et l’auteur principal de l’étude, explique cette tendance inquiétante.
« Les arbres des climats plus chauds et plus secs toussent au lieu de respirer. Ils renvoient bien plus de CO2 dans l’atmosphère que les arbres dans des conditions plus fraîches et plus humides », explique-t-il.
Les arbres éliminent généralement le CO2 de l’air par la photosynthèse et l’utilisent pour croître. Cependant, des conditions stressantes telles que des températures élevées et un approvisionnement en eau limité déclenchent un processus inverse appelé photorespiration, dans lequel les arbres rejettent du dioxyde de carbone dans l’atmosphère.
L’équipe de Penn State, grâce à une analyse complète des données mondiales sur les tissus des arbres, a découvert que les taux de photorespiration sont jusqu’à deux fois plus élevés dans les climats plus chauds, en particulier lorsque la pénurie d’eau est un facteur.
Cette réaction commence à se produire lorsque les températures diurnes moyennes dépassent environ 68 degrés Fahrenheit et s’intensifie avec la hausse des températures.
Repenser le rôle des plantes dans la séquestration du carbone
Cette révélation remet en question l’hypothèse largement répandue sur le rôle des plantes dans la séquestration du carbone.
« Nous avons déséquilibré ce cycle essentiel. Les plantes et le climat sont inextricablement liés. Ce sont les organismes photosynthétiques qui absorbent le plus de CO2 dans notre atmosphère », souligne Lloyd.
“C’est un gros bouton sur la composition de l’atmosphère, ce qui signifie que de petits changements ont un impact important.”
Actuellement, les plantes et les arbres absorbent chaque année environ 25 % du CO2 émis par les activités humaines, selon l’organisme. Département américain de l’énergie.
Cependant, Lloyd prévient que ce pourcentage est susceptible de diminuer à mesure que le climat se réchauffe, en particulier si l’eau devient plus rare.
Lloyd souligne un compromis important, expliquant : « Lorsque nous pensons à l’avenir du climat, nous prédisons que le CO2 va augmenter, ce qui en théorie est bon pour les plantes car ce sont les molécules qu’elles respirent. »
Il poursuit : « Mais nous avons montré qu’il y aura un compromis dont certains modèles dominants ne tiennent pas compte. Le monde va se réchauffer, ce qui signifie que les plantes et les arbres seront moins capables d’absorber ce CO2. »
Nouvelle méthode pour étudier la photorespiration
L’étude introduit également une nouvelle méthode de suivi de la photorespiration dans les arbres.
L’équipe a découvert que les variations de certains isotopes du bois, en particulier des groupes méthoxyles, agissent comme des indicateurs des taux de photorespiration.
Vous pouvez considérer les isotopes comme des variétés d’atomes. Tout comme vous pouvez avoir des versions de glace à la vanille et au chocolat, les atomes peuvent avoir différents isotopes avec leurs propres « saveurs » uniques en raison des variations de leur masse.
Pour observer les tendances de la photorespiration, l’équipe a activement examiné les « saveurs » de l’isotope méthoxyle dans des échantillons de bois provenant d’une trentaine de spécimens d’arbres.
Prédire l’avenir, comprendre le passé
Ces spécimens, représentant un large éventail de climats et de conditions à travers le monde, proviennent d’une vaste archive du Université de Californie, Berkeley.
Ces archives abritent des centaines d’échantillons de bois, méticuleusement collectés au cours des années 1930 et 1940, constituant une riche ressource pour l’étude.
“La base de données était à l’origine utilisée pour former les forestiers à identifier les arbres de différents endroits du monde, nous l’avons donc réutilisée pour essentiellement reconstruire ces forêts afin de voir dans quelle mesure elles absorbaient bien le CO2”, a déclaré Lloyd.
Cette percée méthodologique permet de mieux comprendre comment les arbres ont réagi aux climats passés et comment ils pourraient réagir à l’avenir.
À la découverte d’anciens secrets climatiques
Auparavant, l’évaluation des taux de photorespiration se limitait aux plantes vivantes ou aux spécimens bien conservés.
Désormais, cette nouvelle approche utilisant le bois permet aux chercheurs de prédire le comportement futur des arbres et d’approfondir les données historiques.
Pour l’avenir, l’équipe prévoit d’étendre ses recherches au bois fossilisé, dans le but de découvrir les taux de photorespiration d’il y a des dizaines de millions d’années.
Cela permettra de tester des hypothèses sur l’interaction historique entre la photorespiration des plantes et le climat.
Comme le dit Lloyd, géologue de formation, « nous devrons peut-être remonter des millions d’années en arrière pour mieux comprendre à quoi pourrait ressembler notre avenir ».
Arbres, CO2 et changement climatique
En résumé, l’étude inquiétante de Penn State, dirigée par Max Lloyd, modifie fondamentalement notre compréhension du rôle que jouent les arbres dans la séquestration du CO2 et l’atténuation du changement climatique.
Les recherches de Lloyd révèlent que les arbres des climats plus chauds et plus secs contribuent moins à la séquestration du carbone, remettant en question les hypothèses antérieures sur leur rôle de puits naturels de carbone.
Ce changement de perspective, soutenu par des méthodes innovantes d’analyse des taux de photorespiration des arbres, souligne l’urgence de réévaluer nos stratégies de lutte contre le réchauffement climatique.
Alors que le climat continue de changer, cette étude souligne la nécessité d’une approche plus nuancée pour comprendre la relation complexe entre les plantes et l’atmosphère, orientant ainsi les efforts futurs vers une action climatique plus efficace.
L’étude complète a été publiée dans le Actes de l’Académie nationale des sciences.
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2024-02-03 03:58:21
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