Les chambres à ciel ouvert (OTC) de Latnjajaure, en Suède, offrent un environnement contrôlé pour étudier le réchauffement simulé de l'écosystème de la toundra. Crédit : Sybryn Maes
Des recherches récentes montrent que le réchauffement climatique pourrait transformer les toundras de puits de carbone en sources de carbone, ce qui aggraverait le changement climatique. L’étude souligne la nécessité de modèles climatiques détaillés et d’études plus approfondies sur les variations géographiques et temporelles des réponses des écosystèmes.
Selon une étude récente publiée dans Naturela hausse des températures modifie la dynamique des écosystèmes de la toundra, les obligeant à libérer du carbone stocké. Cette transformation pourrait faire passer les toundras d’absorbeurs de carbone à émetteurs de carbone, intensifiant ainsi les impacts du changement climatique.
Une équipe de plus de 70 scientifiques de différents pays a utilisé des chambres ouvertes (OTC) pour simuler expérimentalement les effets du réchauffement sur 28 sites de toundra du monde entier. Les OTC servent en fait 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 degré Celsius L'augmentation de la température de l'air et de 0,4 degré de la température du sol, ainsi qu'une baisse de 1,6 % de l'humidité du sol, ont entraîné une augmentation de la respiration de l'écosystème de 30 % pendant la saison de croissance, ce qui a entraîné une libération accrue de carbone en raison de l'augmentation de l'activité métabolique du sol et des plantes. Ces 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 ce qui avait été estimé précédemment, bien qu'elle ait varié avec le temps et le lieu », explique Sybryn Maes de l'Université d'Umeå, auteur principal de l'étude.
Un OTC à Kilpisjärvi, en Finlande, utilisé dans des expériences sur le réchauffement climatique pour comprendre comment les toundras réagiront au changement climatique. Crédit : Anne Tolvanen
Variabilité géographique et implications pour la recherche
L’augmentation de la respiration des écosystèmes varie également en fonction des conditions locales du sol, comme 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 une libération de carbone plus importante que d’autres. Il est important de comprendre les liens entre les conditions du sol et la respiration en réponse au réchauffement afin de créer de meilleurs modèles climatiques.
« Notre travail représente la première évaluation de la réponse de la respiration des écosystèmes au réchauffement expérimental sur un gradient environnemental aussi large dans la toundra, intégrant un ensemble complet de facteurs environnementaux », explique 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 prédisant des augmentations de la respiration sur toute la zone de la toundra ainsi que des informations plus détaillées sur les variations de la sensibilité de la réponse.
« Nous constatons que certaines zones, 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 l’Arctique et de la toundra alpine, mais plus encore dans la région de l’Atlantique. in situ « Les données, notamment sur les conditions locales du sol, sont essentielles pour répondre aux incertitudes restantes et affiner nos prévisions. »
Il est essentiel de comprendre comment les écosystèmes évoluent en réponse au changement climatique et comment ces changements se répercutent sur le climat pour obtenir une image précise de l'évolution de notre monde. Ces résultats servent de base 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 d'élargir la portée de l'expérience à de nouveaux sites.
