Estimer les flux de dioxyde de carbone en Europe
Le changement climatique est l'un des plus grands problèmes auxquels le monde est confronté aujourd'hui. Le protocole de Kyoto a tenté de faire face au problème en essayant de maintenir les émissions de gaz à effet de serre à un niveau n'entraînant pas de perturbations majeures du climat. Le traité permettait à certains pays de partiellement compenser leurs émissions de CO2 en déduisant le carbone accumulé en raison des changements dans l'utilisation des sols et la gestion des forêts. Cependant, la description des sources et puits de CO2 doit être transparente et vérifiable pour que le système fonctionne. Le projet CAMELS («Carbon assimilation and modelling of the European land surface») a été mis en place par les pays de l'UE pour leur permettre de répondre à leurs obligations dans le cadre de l'accord de Kyoto. Ce projet, en conjonction avec les derniers modèles d'écosystèmes terrestres, a utilisé des sources de données existantes sur le cycle du carbone telles que les mesures de CO2 et l'indice de verdeur de la végétation. À l'aide d'une approche Bayésienne, une plage d'incertitude a été allouée aux valeurs des paramètres en associant les observations actuelles sur ces facteurs avec des informations précédentes. Ces informations ont ensuite permis d'optimiser les paramètres à l'échelle du peuplement avant de les appliquer au système prototype global d'assimilation des données sur le cycle du carbone (CCDAS, de l'anglais Carbon cycle data assimilation system). Le CCDAS est basé sur le modèle écosystémique BETHY («Biosphere energy-transfer and hydrology»). Le modèle BETHY utilise des informations provenant de satellites afin de déterminer les valeurs optimales du statut de l'eau, des changements saisonniers et de la couverture végétale totale. Ce modèle a été amélioré en associant les données à des observations de la teneur en CO2 de l'atmosphère utilisées pour calculer les contraintes de près de 60 paramètres. Le prototype CCDAS et le modèle BETHY optimisé ont permis d'attribuer des limites d'incertitude aux flux de CO2 et d'analyser les fluctuations interannuelles des flux de CO2. Les résultats obtenus montrent que les changements dans les flux terrestres de C02 sont principalement dus au phénomène d'oscillation australe El Niño, responsable d'une réduction de la photosynthèse dans les régions tropicales. Cependant, le flux à long terme de CO2 a révélé une importante consommation dans l'hémisphère Nord et les régions tropicales, ce qui a compensé en partie les rejets élevés de CO2 résultant des changements dans l'utilisation des sols dans ces régions. Les chercheurs ont découvert que le puits terrestre européen, en excluant la Russie, correspondait à environ un tiers des émissions de combustibles fossiles de la région, bien que les limites d'incertitude soient similaires aux flux. Les résultats de l'équipe du projet CAMELS ont montré que le changement climatique ne respectait pas les frontières internationales et devait être envisagé à l'échelle mondiale. Aussi des recherches plus poussées sont-elles prévues afin de développer un système intégrant tous les paramètres d'observation et de fournir les meilleures estimations possibles des flux de CO2 aux niveaux européen et mondial.