Étude : Le dégel du pergélisol alpin, une source furtive de CO2

Les scientifiques ont déjà lié le réchauffement des températures et les incendies de forêt à la libération de dioxyde de carbone par la toundra arctique de l'Alaska. Photo par Pixabay/CC

À mesure que le pergélisol alpin dégèle, de nouvelles sources de matière organique en décomposition deviennent disponibles pour les microbes émetteurs de CO2. Les climatologues et leurs modèles pourraient sous-estimer cette source furtive de dioxyde de carbone, selon une nouvelle étude.

Dans un article publié jeudi dans la revue Nature Communications, des scientifiques ont présenté des preuves selon lesquelles la toundra du Colorado émet plus de CO2 qu'elle n'en absorbe chaque année, ce qui en fait un contributeur net de carbone, aggravant potentiellement les impacts du changement climatique.

Des études antérieures ont suggéré que la fonte de la toundra arctique libère du CO2 séquestré dans le sol gelé depuis des siècles.

Étude : Le dégel du pergélisol alpin, une source furtive de CO2

“Nous nous demandions si la même chose pouvait se produire en terrain alpin”, a déclaré le chercheur principal John Knowles dans un communiqué de presse. “Cette étude est une forte indication que c'est effectivement le cas.”

Aujourd'hui scientifique à l'Institut de recherche arctique et alpine et chercheur à l'Université de l'Arizona, Knowles a mené l'étude en tant que doctorant en géographie à l'Université du Colorado à Boulder.

Les services de séquestration du carbone des forêts sont bien documentés. Les arbres et autres types de végétation absorbent le CO2 via la photosynthèse. Lorsque leurs feuilles et branches tombent au sol et se décomposent, la matière organique est décomposée par les microbes, libérant ainsi du CO2 dans l’air. Mais une grande partie du carbone absorbé par les arbres est stockée dans le système racinaire de l'arbre et dans le sol environnant – plus que ce qui est libéré par les microbes mangeurs – permettant à de nombreux écosystèmes forestiers de servir de réservoir de carbone.

Selon la dernière étude, la toundra et la fonte du pergélisol présentent un équilibre légèrement différent, moins favorable au réchauffement climatique.

Lorsque de la matière organique riche en carbone, auparavant indisponible, devient disponible pour des microbes affamés, les émissions de gaz à effet de serre de l'écosystème augmentent. Pour quantifier cette dynamique, Knowles et ses partenaires de recherche ont mesuré les taux de transfert de CO2 surface-air entre 2008 et 2014 sur le site de recherche écologique à long terme de Niwot Ridge, au Colorado.

Dans le paysage de toundra du Front Range du Colorado, les scientifiques ont confirmé que plus de carbone est émis qu'absorbé au cours de chaque année. Ils ont également mesuré la libération de vieux carbone au milieu de l’hiver. Cette découverte suggère que les scientifiques ont sous-estimé l’activité microbienne tout au long de l’année.

“Les microbes ont besoin qu'il ne fasse ni trop froid ni trop sec, ils ont besoin d'eau liquide”, a déclaré Knowles. “La surprise ici est que nous montrons une activité microbienne hivernale persistant dans les zones de pergélisol qui ne collectent pas beaucoup de neige isolante en raison du vent qui l'enlève.”

Les forêts alpines resteront probablement des puits de carbone, mais les champs de toundra sans arbres pourraient continuer à émettre des niveaux plus élevés de gaz à effet de serre à mesure que le climat se réchauffe.

“Jusqu'à présent, on savait peu de choses sur le comportement de la toundra alpine par rapport à cet équilibre, et surtout sur la manière dont elle pouvait continuer à émettre du CO2 année après année”, a déclaré Knowles. “Mais maintenant, nous avons la preuve que le changement climatique ou une autre perturbation pourrait libérer du carbone vieux de plusieurs décennies, voire plusieurs siècles, de ce paysage.”