Le rôle des rivières dans l’export de carbone issu des écosystèmes terrestres
Les modèles de système terrestre (ESM) simulent l’interaction entre le cycle du C et le système climatique à l’échelle mondiale. Ils peuvent prédire comment les émissions de dioxyde de carbone (CO2) résultant des activités humaines augmentent la concentration de CO2 dans l’atmosphère, et comment cette augmentation influence le changement climatique. Les ESM comprennent différentes composantes pour l’atmosphère, les océans et les écosystèmes terrestres. La composante terrestre des ESM simule les échanges de C, d’eau et d’énergie entre l’atmosphère et les écosystèmes terrestres, mais pas les exports latéraux de C par le réseau fluvial de la terre à l’océan. Cet échange de C est important si les scientifiques souhaitent comprendre parfaitement les effets des émissions de CO2 dues aux activités humaines sur les concentrations de CO2 présentes dans l’atmosphère, et donc sur le réchauffement climatique. De meilleurs modèles Dans le cadre du régime des bourses individuelles Marie Skłodowska-Curie, le projet C-LEAK, financé par l’UE au titre du programme Horizon 2020, entendait combler cette lacune. Les chercheurs ont évalué l’impact des flux latéraux de C sur le bilan de CO2 anthropique en recourant à une approche mécanique. Comprendre les exports latéraux de C estimés issus des écosystèmes terrestres est essentiel, car ils sont dans le même ordre de grandeur que le puits terrestre de C estimé, et donc, représentant un processus important dans le bilan C terrestre. «Les exports latéraux de C doivent être pris en considération si nous voulons prédire la future puissance du puits terrestre de C, qui déterminera la quantité d’émissions de CO2 anthropique qui s’accumulera véritablement dans l’atmosphère et contribuera au réchauffement planétaire», explique le Dr Ronny Lauerwald, chargé de recherche. Le bilan C représente la différence entre les entrées de C dans un système donné et ses sorties de ce système. Le bilan C terrestre est contrôlé par différents facteurs ayant une incidence sur l’absorption et les émissions de C. Par exemple, l’absorption nette de CO2 par la végétation terrestre, les émissions de CO2 issus de la décomposition du C organique, les exports latéraux de C tout au long du réseau fluvial et par l’élimination du C durant la récolte des cultures ou du bois sont toutes des composantes de ce bilan. De meilleures prévisions climatiques Les chercheurs ont modernisé deux modèles de surface terrestre existants afin de représenter clairement les exports latéraux de C issus des écosystèmes terrestres par le réseau fluvial intérieur. «Les résultats de ce modèle élaboré sont ORCHILEAK, une nouvelle version du modèle de surface terrestre français ORCHIDÉE, et JULES-DOCM, une nouvelle version du modèle de surface terrestre britannique JULES», souligne le Dr Ronny Lauerwald. Les scientifiques ont utilisé ces modèles pour analyser les effets des exports latéraux de C sur les bilans C des écosystèmes terrestres. «En outre, les deux modèles ont servi à analyser les effets des facteurs directs (par exemple, le changement dans l’utilisation des sols) et indirects (par exemple, le changement climatique et l’augmentation des concentrations de CO2 dans l’atmosphère) sur ces exports latéraux de C. Pour ce faire, des simulations ont été réalisées à l’échelle régionale (bassin de l’Amazone) et mondiale», explique le Dr Lauerwald. C-LEAK a amélioré la représentation des bilans C terrestre et proposera de meilleures prédictions relatives à l’accumulation des émissions de CO2 anthropique dans la biomasse et les sols, ainsi que dans l’atmosphère. Le Dr Lauerwald conclut: «À long terme, ce travail permettra d’améliorer les prévisions climatiques.»
Mots‑clés
C-LEAK, carbone (C), dioxyde de carbone (CO2), modèle, export latéral de C, puits, modèles de système terrestre (ESM), changement climatique
