L'absorption du carbone par les plantes ne durera pas éternellement

Depuis la révolution industrielle, les plantes engloutissent d'énormes volumes de carbone mais selon les scientifiques elles pourraient bientôt atteindre leurs limites.

Chaque arbuste, vigne et arbre qui vous entoure joue un rôle essentiel dans l'élimination de l'excès de carbone dans l'atmosphère. Une nouvelle étude suggère que les plantes participent également à l'absorption de l'excédent de carbone émis, pour l'instant.

Cependant, à un certain point les plantes auront atteint leurs limites et le coup de pouce qu'elles apportent face au changement climatique commencera à s'estomper. Les scientifiques s'attachent aujourd'hui à déterminer précisément quand viendra ce moment.

Depuis les prémices de la révolution industrielle au début du 20e siècle, le volume de carbone émis dans l'atmosphère par l'activité humaine a augmenté très rapidement. À l'aide de modèles informatiques, les auteurs de l'étude sont arrivés à la conclusion que la photosynthèse avait augmenté de 30 %.

« C'est un peu comme un rayon de soleil dans un ciel orageux, » illustre Lucas Cernusak, l'un des auteurs de l'étude et écophysiologue à l'université James Cook en Australie.

L'étude a été publiée dans la revue Trends in Plant Science.

 

COMMENT PEUVENT-ILS SAVOIR ?

Cernusak et ses collègues ont utilisé les données d'une étude publiée dans Nature en 2017 qui mesurait les niveaux d'oxysulfure de carbone présents dans des carottes de glace et dans l'air. En plus du dioxyde de carbone, les plantes absorbent de l'oxysulfure de carbone au cours de leur cycle naturel du carbone, ce qui est fréquemment utilisé pour mesurer la photosynthèse à échelle mondiale.

« Les plantes terrestres éliminent environ 29 % de nos émissions qui contribueraient dans le cas contraire à augmenter la concentration atmosphérique de CO2. Ce que notre modèle a montré, c'est que le rôle de la photosynthèse terrestre dans le puits de carbone des terres est plus important que l'ont estimé d'autres modèles, » explique Cernusak.

Le puits de carbone fait référence au volume de carbone absorbé par les plantes par rapport à la quantité qu'elles pourraient naturellement émettre par la déforestation ou la respiration.

Certains scientifiques ont des doutes quant à l'utilisation de l'oxysulfure de carbone comme méthode pour mesurer la photosynthèse.

Kerri Sendall est biologiste à l'université de Georgia Southern, elle étudie la croissance des plantes en fonction des différents scénarios de changement climatique.

Puisque le niveau d'absorption d'oxysulfure de carbone d'une plante peut varier en fonction de la lumière qu'elle reçoit, Sendall indique que les prévisions de l'étude « pourraient être surestimées, » mais elle précise que la plupart des méthodes de mesure de la photosynthèse mondiale ont chacune leur part d'incertitude.

 

PLUS VERT ET PLUS FEUILLU

Sans tenir compte du rythme auquel la photosynthèse a augmenté, les scientifiques s'accordent à dire que l'excédent de carbone agit comme un engrais pour les plantes en favorisant leur croissance.

« Il existe des preuves d'un feuillage des arbres plus abondant et d'une présence de bois plus importante, » explique Cernusak. « Le bois est en fait la partie qui absorbe le plus de carbone dans la masse totale de la plante. »

Les scientifiques du laboratoire national d'Oak Ridge ont remarqué que lorsqu'une plante est exposée à des niveaux en CO2 croissants, la taille des pores de ses feuilles augmente.

Dans le cadre de l'une de ses recherches expérimentales, Sendall a exposé des plantes à une concentration en CO2 égale au double de leur exposition habituelle.

Dans ces conditions, avec une augmentation drastique de leur exposition au CO2, « la composition des tissus de leurs feuilles était légèrement différente, » dit-elle. « Ce qui les rendait plus difficiles à manger pour les herbivores et moins accueillantes pour la croissance des larves. »

 

POINT DE BASCULE

Les niveaux atmosphériques de CO2 augmentent et on suppose que les plantes finiront par ne plus pouvoir tenir le rythme.

« La réponse du puits de carbone à une augmentation du CO2 atmosphérique reste à ce jour la plus grande inconnue à l'échelle mondiale dans les modélisations du cycle carbone, ce qui contribue grandement à l'incertitude qui règne dans les prévisions du changement climatique, » peut-on lire sur le site Web du laboratoire national d'Oak Ride.

Le défrichement des terres pour l'élevage ou l'agriculture et les émissions des carburants fossiles sont les facteurs les plus influents sur le cycle du carbone. Si ces deux éléments ne sont pas considérablement freinés, les scientifiques affirment que l'on atteindra inévitablement un point de bascule.

« Une plus grande partie du CO2 que nous émettons restera dans l'air, les concentrations en CO2 augmenteront donc rapidement et le changement climatique s'accélérera, » explique Danielle Way, écophysiologue à l'université de Western Ontario, au Canada.

 

QUE POUVONS-NOUS FAIRE ?

Les scientifiques de l'université d'Illinois et du ministère de l'Agriculture des États-Unis ont mené des expériences visant à modifier génétiquement les plantes pour qu'elles puissent stocker plus de carbone. Une enzyme appelée rubsico est responsable de la captation du CO2 par photosynthèse et les scientifiques souhaitent accroître son efficacité.

(À lire : Découvrez comment les scientifiques souhaitent absorber le CO2 présent dans l’atmosphère)

Récemment, des essais de semences modifiées ont montré que le renforcement du rubisco augmentait l'efficacité de la plante d'environ 40 %. L'utilisation à grande échelle commerciale de cette enzyme végétale modifiée pourrait toutefois prendre plus de dix ans à mettre en place. Pour l'instant, les tests n'ont été réalisés qu'avec les cultures les plus communes comme le tabac et on ne connaît pas précisément les effets du rubisco sur les arbres qui occupent un rôle prépondérant dans la captation du carbone.

En septembre 2018, des groupes environnementaux se sont réunis à San Francisco pour élaborer un programme de sauvegarde des forêts, un élément naturel qui, selon eux, est la « solution climatique oubliée. »

« Je pense que les décideurs politiques devraient réagir à nos résultats en prenant conscience que la biosphère terrestre agit pour le moment comme un puits de carbone efficace, » conclut Cernusak. « Il faut prendre des mesures immédiates pour protéger les forêts afin qu'elles puissent continuer à agir de cette façon et, parallèlement, fournir les efforts nécessaires à la décarbonisation de notre production d'énergie. »

 

Cet article a initialement paru sur le site nationalgeographic.com en langue anglaise.

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