La capacité de la Terre à absorber près d’un tiers des émissions de carbone d’origine humaine par les plantes pourrait être réduite de moitié au cours des deux prochaines décennies au rythme actuel du réchauffement, selon une nouvelle étude dans Science Advancements menée par des chercheurs de la Northern Arizona College, le Woodwell Weather Research Centre. et l’Université de Waikato, Nouvelle-Zélande. En utilisant plus de deux décennies de données provenant de tours de mesure dans chaque grand biome du monde, l’équipe a identifié un issue de basculement de température critique au-delà duquel la capacité des plantes à capturer et stocker le carbone atmosphérique – un effet cumulatif appelé « puits de carbone terrestre « – diminue à mesure que les températures continuent d’augmenter.


La biosphère terrestre – l’activité des plantes terrestres et des microbes du sol – fait une grande partie de la « respiration » de la Terre, échangeant du dioxyde de carbone et de l’oxygène Au cours des dernières décennies, la biosphère a généralement absorbé plus de carbone qu’elle n’en a rejeté, ce qui atténue le changement climatique.

La Terre atteindra le issue de basculement de la température dans les 20 à 30 prochaines années, selon une nouvelle étude

Mais comme les températures history continuent de se propager à travers le monde, cela pourrait ne pas continuer les chercheurs de la NAU, de Woodwell Local weather et de Waikato ont détecté un seuil de température au-delà duquel l’absorption de carbone par les plantes ralentit et la libération de carbone s’accélère.


L’auteur principal Katharyn Duffy, chercheuse postdoctorale à la NAU même après avoir supprimé d’autres effets tels que l’eau et la lumière du soleil.

« La Terre a une fièvre qui ne cesse de croître, et tout comme le corps humain, nous savons que chaque processus biologique a une gamme de températures auxquelles il fonctionne de manière optimale, et au-dessus desquelles la fonction se détériore », a déclaré Duffy. « Alors, nous voulions demander, à quel point les plantes peuvent-elles résister ? »

Alors que les seuils de température pour la photosynthèse et la respiration ont été étudiés en laboratoire, les données Fluxnet fournissent une fenêtre sur ce que les écosystèmes sur Terre vivent réellement et comment ils réagissent.

« Nous savons que les optima de température pour les humains se situent autour de 37 degrés Celsius (98 degrés Fahrenheit), mais nous dans la communauté scientifique ne savions pas quels étaient ces optima pour la biosphère terrestre », a déclaré Duffy.

Elle a fait équipe avec des chercheurs de Woodwell Local climate et de l’Université de Waikato qui ont récemment développé une nouvelle approche pour répondre à cette issue: la théorie des taux macro-moléculaires (MMRT). S’appuyant sur les principes de la thermodynamique, le MMRT a permis aux chercheurs de générer des courbes de température pour chaque biome majeur et le globe.

Les résultats étaient alarmants.

Les chercheurs ont découvert que les « pics » de température pour l’absorption de carbone – 18 degrés C pour les plantes C3 les as well as répandues et 28 degrés C pour les plantes C4 – sont déjà dépassés dans la character, mais n’ont constaté aucun contrôle de la température sur la respiration. Cela signifie que dans de nombreux biomes faisant basculer l’équilibre des écosystèmes du puits de carbone à la supply de carbone et accélérant le changement climatique.

« Différents kinds de plantes varient dans les détails de leurs réponses à la température a déclaré le co-auteur de NAU, George Koch.

À l’heure actuelle Mais au rythme actuel des émissions, jusqu’à la moitié de la biosphère terrestre pourrait connaître des températures au-delà de ce seuil de productivité d’ici le milieu du siècle – et certains des biomes les plus riches en carbone au monde, y compris les forêts tropicales humides d’Amazonie et d’Asie du Sud-Est et la taïga en Russie et au Canada sera parmi les premiers à atteindre ce position de basculement.

a déclaré Vic Arcus, biologiste à l’Université de Waikato et co-auteur de l’étude. « Combinée à l’augmentation du taux de respiration de l’écosystème à travers les températures que nous avons observées, nos résultats suggèrent que toute augmentation de température au-dessus de 18 degrés C est potentiellement préjudiciable au puits de carbone terrestre. Sans freiner le réchauffement pour rester au niveau ou en dessous des niveaux établis dans le climat parisien Accord, le puits de carbone terrestre ne continuera pas à compenser nos émissions et à nous faire gagner du temps.  »

Le financement de cette recherche a été fourni par la National Aeronautics and House Administration (subvention NNX12AK12G), la bourse du National Science Basis (NSF) East-Asia Pacific Summer time Institute Fellowship (1614404), la Royal Society of New Zealand Overseas Partnership Program (EAP-UOW1601) et le Fonds néo-zélandais Marsden (subvention 16-UOW-027). Ce travail a utilisé les données de covariance des tourbillons acquises et partagées par la communauté FLUXNET, notamment AmeriFlux, AfriFlux, AsiaFlux, CarboAfrica, CarboEuropeIP, CarboItaly, CarboMont, ChinaFlux, Fluxnet-Canada, GreenGrass, ICOS, KoFlux, LBAOS, NECC, OzFlux -Réseaux Sibérie et USCCC.