Les plantes pourraient ne pas retenir le carbone aussi longtemps que nous le pensions

Les plantes de la Terre ne retiennent pas le carbone aussi longtemps que nous le pensions.

Une nouvelle analyse des impulsions de carbone radioactif de carbone-14 issues des essais de bombes du XXe siècle révèle que les plantes stockent plus de carbone dans les tissus à courte durée de vie tels que les feuilles que précédemment estimé, rapportent des scientifiques dans le Science du 21 juin. Cela signifie que ce carbone est probablement plus vulnérable à être à nouveau libéré dans l'atmosphère, modifiant potentiellement les estimations de la quantité de carbone anthropique que la biosphère peut contenir, indique l'équipe.

En juillet 1945, les États-Unis ont fait exploser la première bombe au plutonium. Ce test "Trinity" a marqué le début de décennies d'essais d'armes nucléaires, en particulier dans les années 1950 et au début des années 1960. Chaque explosion a envoyé un pic important de carbone-14 radioactif, une variante du carbone, dans l'atmosphère de la Terre. Le radiocarbone de la bombe s'est alors intégré au cycle du carbone de la Terre, parcourant les océans et la biosphère terrestres (SN: 14/20).

Ce fait est devenu une lueur d'espoir scientifique aux essais nucléaires : les bouffées de radiocarbone circulant dans le système de la Terre, les scientifiques ont réalisé, ressemblaient beaucoup aux impulsions de traceurs médicaux radioactifs se déplaçant à travers un corps humain. Ils offraient une opportunité unique aux scientifiques pour suivre le carbone, en analysant où et pendant combien de temps il était stocké et libéré à travers le globe.

Ces données sont maintenant cruciales. Alors que le climat se réchauffe en raison de l'accumulation de dioxyde de carbone et d'autres gaz à effet de serre dans l'atmosphère, il est impératif de comprendre combien de temps la biosphère de la Terre - y compris ses plantes et son sol - peut séquestrer une partie de ce carbone, explique Heather Graven, une scientifique atmosphérique de l'Imperial College London (SN: 10/22).

Les modèles informatiques actuels du climat estiment que la végétation et les sols de la Terre absorbent environ 30 pour cent des émissions de dioxyde de carbone d'origine humaine. Graven et ses collègues étaient curieux à ce sujet. "Nous étions intéressés à examiner les modèles de la biosphère et à quel point ils représentaient précisément le radiocarbone des essais de bombes", dit-elle.

Dans la nouvelle étude, Graven et ses collègues se sont focalisés sur une brève période, de 1963 à 1967, pendant laquelle il n'y a eu aucun test de bombe. Cela signifiait qu'aucune nouvelle impulsion ne pourrait perturber les données - seulement les impulsions de radiocarbone déjà en mouvement dans le système. L'équipe s'est également concentrée uniquement sur la partie de stockage du carbone liée à la croissance des plantes.

L'équipe a commencé par réévaluer quelle quantité de carbone-14 était estimée entrer dans la haute atmosphère à partir des essais de bombes, et combien était passé dans la basse atmosphère et dans les océans à ce moment-là. Pour ce faire, les chercheurs ont mis à jour les estimations antérieures avec des données de carbone-14 collectées par des avions, des ballons stratosphériques et des bouées océaniques. Ensuite, ils ont calculé combien de carbone-14 aurait dû entrer dans la biosphère. L'équipe a ensuite comparé les observations de stockage de carbone dans la végétation vivante à partir de satellites avec les simulations informatiques de où le carbone s'accumulait dans les plantes.

Les résultats ont été surprprenants, affirme Graven. La plupart des simulations informatiques actuelles de la végétation et du climat sous-estiment la rapidité de la croissance des plantes, ont-ils trouvé. Les modèles actuels suggèrent que les plantes absorbent entre 43 billions et 76 billions de kilogrammes de carbone chaque année ; la nouvelle étude augmente cela à au moins 80 billions - éventuellement le double.

Cela semble être une bonne nouvelle, en termes d'espoir de stocker l'excès de carbone des activités humaines dans la biosphère (SN: 9/21). Mais, l'équipe a découvert un revers de médaille. Le suivi du radiocarbone des bombes a révélé également que plus de carbone est stocké dans des biomasses de courte durée telles que les feuilles et les racines fines et minces que précédemment estimé. Ces tissus sont beaucoup plus vulnérables à la dégradation qui libère du carbone dans l'atmosphère que les tissus de plus longue durée tels que les tiges et les racines plus grandes.

"Le carbone qui va dans les plantes n'y restera pas aussi longtemps que nous l'avions pensé", affirme Graven. Et cela, dit-elle, souligne à nouveau combien il est important de limiter les émissions de combustibles fossiles. "Il y a une limite à combien nous pouvons stocker dans la végétation."

Pour Lisa Welp, une biogéo-chimiste de l'Université Purdue à West Lafayette, dans l'Indiana, qui n'a pas participé à l'étude, ce que signifient ces résultats pour les futures projections du climat et la meilleure façon d'incorporer le rôle de la végétation dans ces modèles n'est pas encore clair. Elle affirme cependant qu'ils sapent la confiance dans la capacité des modèles climatiques à simuler ce rôle.