Les données qui ont été perdues dans les mauvaises herbes – ou plus précisément dans le gazon – pouvaient aider à améliorer les estimations des émissions de dioxyde de carbone des zones urbaines, selon une équipe dirigée par des scientifiques de Penn State.
Dans le cadre d'un projet plus vaste visant à mesurer les émissions de gaz à effet de serre à Indianapolis, les chercheurs ont constaté que les pelouses de gazon, comme celles qui entourent nos maisons et dans les parcs, les terrains de golf et les cimetières, ont des impacts distincts de la végétation urbaine, tels que les arbres et les prairies sauvages.
L'ajout de gazon à des simulations d'écosystèmes urbains augmente non seulement la compréhension du rôle de la végétation dans les niveaux de dioxyde de carbone, mais il pourrait également améliorer les estimations des émissions causées par l'homme, les scientifiques rapportés dans le Journal of Geophysical Research: Biogeosciences.
« Cette étude a des implications pour guider les politiques de gaz à effet de serre et pour réduire la quantité d'incertitude lorsque nous essayons d'estimer les émissions anthropiques pour guider ces décisions politiques », a déclaré Jason Horne, candidat au doctorat en météorologie et sciences atmosphériques à Penn State et auteur principal de l'étude. « Il y a eu une pression pour mieux comprendre les processus qui se déroulent dans ces domaines, car c'est vraiment complexe. »
Les émissions de gaz à effet de serre urbaines résultent de combustibles fossiles qui brûlent des humains en conduisant des véhicules, en alimentant les usines et en chauffant les maisons, mais les plantes jouent également un rôle. Les plantes éliminent le dioxyde de carbone de l'atmosphère pendant la photosynthèse, mais elles produisent également du dioxyde de carbone lorsqu'ils respirent et se décomposent. Il est important de taquiner l'impact de la végétation pour produire des estimations précises des émissions des activités humaines, ont déclaré les scientifiques.
« Et pour cela, nous devons avoir une bonne idée de ce que fait la biologie », a déclaré Horne.
Les travaux faisaient partie de l'expérience Flux d'Indianapolis (afflux), qui a construit des estimations d'émissions pour la ville et son environnement à l'aide d'un éventail de techniques de mesure, y compris des tours autour de la ville qui prennent des mesures continues de dioxyde de carbone.
« L'afflux est ce projet de longue date qui est l'un des trois sites d'essais de gaz à effet de serre aux États-Unis », a déclaré Horne. « Il offre l'un des records les meilleurs et les plus abondants et diversifiés des zones urbaines par rapport à presque partout ailleurs dans le monde. »
Dans cette étude, Horne a analysé les données collectées à partir de tours de flux de covariance Eddy – des instruments qui peuvent mesurer l'échange de gaz entre la surface de la Terre et l'atmosphère. Un capteur a été placé sur un parcours de golf et un autre sur une pelouse au cimetière.
Les chercheurs ont constaté que les types de végétation existants qui sont déjà pris en compte dans leurs modèles ne pouvaient pas capturer des schémas saisonniers observés dans l'échange de dioxyde de carbone du sol à l'atmosphère à ces deux emplacements couverts de gazon.
Par exemple, pendant les mois d'hiver, lorsque les températures de l'air baissent en dessous du gel, les modèles ne prévoyaient précédemment aucune activité de photosynthèse. Mais les observations de l'équipe ont montré qu'il y avait encore une photosynthèse dans les pelouses de gazon en supprimant du dioxyde de carbone de l'atmosphère, même à des températures de sous-traçage.
« Nos modèles n'ont pas été en mesure de capturer le dioxyde de carbone retiré de l'atmosphère par photosynthèse au milieu de l'hiver », a déclaré Horne. « Le modèle a montré que la végétation était une source nette de dioxyde de carbone au milieu de la journée. »
En utilisant leurs observations, les chercheurs ont créé un type de végétation à gazon en gazon unique dans le modèle. L'inclusion de la nouvelle représentation du gazon a permis au modèle de capturer l'activité photosynthétique au milieu de l'hiver, comme observé.
« La photosynthèse du gazon n'est pas très active pendant l'hiver, mais elle est suffisamment active pour faire une différence dans les modèles – et cela pourrait faire une différence dans la façon dont nous comprenons chaque source d'émission », a déclaré Horne.
Il a expliqué que si les modèles montrent que la végétation met plus de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, elle est en train de supprimer – ou agir comme une source plutôt que comme un puits – alors que lorsque les scientifiques regardent les émissions totales pendant cette période, ils peuvent sous-estimer l'impact des émissions de l'âge humain, ont déclaré les scientifiques.
Et tandis que l'impact de la photosynthèse du gazon en hiver peut être petit, extrapolant que sur toute la zone urbaine signifie qu'il peut avoir un réel impact, a déclaré Horne.
« Quelque chose comme 20% à 30% de la surface d'Indianapolis est estimé qu'il s'agit de gazon », a-t-il déclaré. « Même si nous voyons un petit rabattement de dioxyde de carbone au milieu de l'hiver, ce n'est pas insignifiant. Si vous ne le considérez pas, vous sous-estimez peut-être les émissions anthropiques. »
Les scientifiques ont noté des différences entre les deux emplacements – l'herbe du parcours de golf est fertilisée, tondre et irriguée, tandis que l'herbe du cimetière est moins gérée. Compte tenu de la variabilité, ils ont déclaré que des études supplémentaires étaient nécessaires pour améliorer encore les estimations des impacts du gazon sur les émissions de dioxyde de carbone.
« Mais il ressort clairement de notre travail que les pelouses de gazon sont dignes d'une étude dédiée », a déclaré Horne. « Cela pourrait aider à réduire la quantité d'incertitude lorsque nous essayons d'estimer les émissions anthropiques pour guider les décisions politiques. »
